| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 目录 | 第10-16页 |
| TABLE OF CONTENTS | 第16-21页 |
| 图目录 | 第21-25页 |
| 表目录 | 第25-27页 |
| 主要符号表 | 第27-28页 |
| 1 绪论 | 第28-57页 |
| 1.1 太阳能与太阳能电池 | 第29-35页 |
| 1.1.1 太阳能基本介绍 | 第29-31页 |
| 1.1.1.1 太阳辐射与太阳常数 | 第29-30页 |
| 1.1.1.2 太阳能光谱 | 第30-31页 |
| 1.1.2 太阳能利用方式 | 第31页 |
| 1.1.2.1 光电利用 | 第31页 |
| 1.1.2.2 光热利用 | 第31页 |
| 1.1.2.3 光化学利用 | 第31页 |
| 1.1.3 太阳能电池发展历程 | 第31-33页 |
| 1.1.4 太阳能电池分类 | 第33-35页 |
| 1.2 染料敏化太阳能电池(DSC) | 第35-55页 |
| 1.2.1 引言 | 第35页 |
| 1.2.2 基本结构 | 第35-36页 |
| 1.2.3 工作原理 | 第36-38页 |
| 1.2.4 性能参数 | 第38-41页 |
| 1.2.4.1 单色光光电转换效率(IPCE) | 第38-39页 |
| 1.2.4.2 光电流密度-光电压曲线(J-V) | 第39-41页 |
| 1.2.5 表征及测试方法 | 第41-42页 |
| 1.2.5.1 X-射线衍射 | 第41页 |
| 1.2.5.2 扫描电子显微镜 | 第41页 |
| 1.2.5.3 氮气吸附脱附 | 第41页 |
| 1.2.5.4 循环伏安 | 第41页 |
| 1.2.5.5 电化学阻抗 | 第41-42页 |
| 1.2.5.6 Tafel极化曲线 | 第42页 |
| 1.2.5.7 光电流密度-光电压曲线 | 第42页 |
| 1.2.6 各组件研究现状 | 第42-55页 |
| 1.2.6.1 光阳极 | 第42-48页 |
| 1.2.6.2 电解质 | 第48-51页 |
| 1.2.6.3 对电极 | 第51-55页 |
| 1.3 本论文选题依据、研究内容及意义 | 第55-57页 |
| 2 高效及高稳定性系列电解质的开发及其在DSC中的应用研究 | 第57-88页 |
| 2.1 引言 | 第57-58页 |
| 2.2 高效及高稳定拟固态电解质的开发及在DSC中的应用研究 | 第58-65页 |
| 2.2.1 实验部分 | 第58-59页 |
| 2.2.1.1 聚醋酸乙烯酯(PVAc)的合成 | 第58页 |
| 2.2.1.2 拟固态电解质的制备 | 第58页 |
| 2.2.1.3 光阳极制备 | 第58-59页 |
| 2.2.1.4 电池组装 | 第59页 |
| 2.2.2 结果与讨论 | 第59-65页 |
| 2.2.2.1 PVAc红外吸收光谱 | 第59-60页 |
| 2.2.2.2 拟固态电解质微观形貌考察 | 第60页 |
| 2.2.2.3 电池光电性能研究 | 第60-62页 |
| 2.2.2.4 电池电化学阻抗研究 | 第62-63页 |
| 2.2.2.5 电解质扩散性能研究 | 第63页 |
| 2.2.2.6 电池耐久性研究 | 第63-65页 |
| 2.3 新型离子液体电解质的制备及其在DSC中的应用研究 | 第65-73页 |
| 2.3.1 实验部分 | 第65-66页 |
| 2.3.1.1 双乙二酸硼酸盐(BOB)离子液体的合成 | 第65页 |
| 2.3.1.2 BOB离子液体电解质的制备 | 第65-66页 |
| 2.3.1.3 光阳极制备 | 第66页 |
| 2.3.1.4 电池组装 | 第66页 |
| 2.3.2 结果与讨论 | 第66-73页 |
| 2.3.2.1 不同BOB离子液体作为有机电解质添加剂对电池性能的影响 | 第66-71页 |
| 2.3.2.2 离子液体电解质光电性能研究 | 第71-72页 |
| 2.3.2.3 电池耐久性研究 | 第72-73页 |
| 2.4 新型无碘电解质体系在DSC中的应用研究 | 第73-86页 |
| 2.4.1 实验部分 | 第74页 |
| 2.4.1.1 新型无碘电解质的制备 | 第74页 |
| 2.4.1.2 光阳极制备 | 第74页 |
| 2.4.1.3 电池组装 | 第74页 |
| 2.4.2 结果与讨论 | 第74-86页 |
| 2.4.2.1 电解质循环伏安性能考察 | 第74-75页 |
| 2.4.2.2 电池光电性能研究 | 第75-77页 |
| 2.4.2.3 电解质紫外-可见光吸收光谱研究 | 第77-78页 |
| 2.4.2.4 电池电化学阻抗研究 | 第78-79页 |
| 2.4.2.5 电解质不同溶剂体系对比研究 | 第79-83页 |
| 2.4.2.6 光阳极及隔离层最佳膜厚考察 | 第83-84页 |
| 2.4.2.7 电池最佳性能测试 | 第84-86页 |
| 2.4.2.8 拓展研究 | 第86页 |
| 2.5 本章小结 | 第86-88页 |
| 3 铁基氧化物催化材料的合成及其在DSC中的应用研究 | 第88-101页 |
| 3.1 引言 | 第88-89页 |
| 3.2 实验部分 | 第89-90页 |
| 3.2.1 铁基氧化物前驱体的合成 | 第89页 |
| 3.2.2 对电极制备 | 第89-90页 |
| 3.2.3 光阳极制备 | 第90页 |
| 3.2.4 电池组装 | 第90页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第90-99页 |
| 3.3.1 微观形貌与晶相结构 | 第90-92页 |
| 3.3.1.1 不同反应温度下花状Fe_3O_4形貌图 | 第90-91页 |
| 3.3.1.2 三种不同铁基氧化物形貌图 | 第91页 |
| 3.3.1.3 三种不同铁基氧化物晶相结构 | 第91-92页 |
| 3.3.2 不同铁基氧化物在DSC中的应用研究 | 第92-96页 |
| 3.3.2.1 电池光电性能研究 | 第92-93页 |
| 3.3.2.2 电极循环伏安特性考察 | 第93-94页 |
| 3.3.2.3 电化学阻抗研究 | 第94-95页 |
| 3.3.2.4 电极Tafel极化曲线研究 | 第95-96页 |
| 3.3.3 Fe_3O_4对电极性能优化 | 第96-99页 |
| 3.3.3.1 不同反应物浓度对材料形貌的影响 | 第96-97页 |
| 3.3.3.2 不同反应物浓度对电池光电性能的影响 | 第97-98页 |
| 3.3.3.3 不同反应物浓度对电池电化学性能的影响 | 第98-99页 |
| 3.3.3.4 对电极耐久性考察 | 第99页 |
| 3.4 本章小结 | 第99-101页 |
| 4 生物质碳/Fe_3O_4复合催化材料的合成及其在DSC中的应用研究 | 第101-112页 |
| 4.1 引言 | 第101-102页 |
| 4.2 实验部分 | 第102-103页 |
| 4.2.1 生物质/Fe_3O_4复合催化材料的合成 | 第102页 |
| 4.2.2 对电极制备 | 第102-103页 |
| 4.2.3 电池组装 | 第103页 |
| 4.3 结果讨论 | 第103-110页 |
| 4.3.1 微观形貌和晶相结构分析 | 第103-105页 |
| 4.3.2 复合对电极光电性能表征 | 第105-108页 |
| 4.3.2.1 复合对电极配比优化 | 第105-107页 |
| 4.3.2.2 复合对电极与各组分光电性能对比研究 | 第107-108页 |
| 4.3.3 复合对电极循环伏安研究 | 第108-109页 |
| 4.3.4 复合对电极电化学阻抗研究 | 第109-110页 |
| 4.3.5 复合对电极Tafel极化曲线研究 | 第110页 |
| 4.4 本章小结 | 第110-112页 |
| 5 全天然DSC体系的构建及性能考察 | 第112-133页 |
| 5.1 引言 | 第112-113页 |
| 5.2 实验部分 | 第113-114页 |
| 5.2.1 海带天然染料的提取 | 第113页 |
| 5.2.2 碘单质的提取 | 第113-114页 |
| 5.2.3 海带碳的制备 | 第114页 |
| 5.2.4 海带碳/Fe_3O_4复合材料的合成 | 第114页 |
| 5.2.5 对电极制备 | 第114页 |
| 5.2.6 电池组装 | 第114页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第114-132页 |
| 5.3.1 海带碳对电极研究 | 第114-128页 |
| 5.3.1.1 微观形貌及晶相结构分析 | 第114-116页 |
| 5.3.1.2 对电极最佳制作条件优化 | 第116-121页 |
| 5.3.1.3 电池最优性能考察 | 第121-128页 |
| 5.3.2 海带碳/Fe_3O_4复合材料在DSC中的应用研究 | 第128-130页 |
| 5.3.2.1 微观形貌分析 | 第128页 |
| 5.3.2.2 X射线衍射 | 第128-129页 |
| 5.3.2.3 海带碳/Fe_3O_4复合材料的光电性能研究 | 第129-130页 |
| 5.3.3 海带天然染料研究 | 第130-131页 |
| 5.3.4 全天然DSC的构建及光电性能表征 | 第131-132页 |
| 5.4 本章小结 | 第132-133页 |
| 6 对电极催化材料与电解质中氧化还原电对的匹配性研究 | 第133-145页 |
| 6.1 引言 | 第133页 |
| 6.2 实验部分 | 第133-136页 |
| 6.2.1 有序介孔碳负载碳化钨(WC-OMC)的合成 | 第133-134页 |
| 6.2.2 NbO_2的合成 | 第134页 |
| 6.2.3 T/T_2氧化还原电对的合成及电解质的制备 | 第134页 |
| 6.2.4 CO_~(2+)/Co~(3+)氧化还原电对的合成及电解质的制备 | 第134-135页 |
| 6.2.5 对电极制备 | 第135-136页 |
| 6.2.6 电池组装 | 第136页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第136-143页 |
| 6.3.1 多种不同对电极与T/T_2的匹配性研究 | 第136-140页 |
| 6.3.1.1 5种不同碳材料的微观形貌 | 第136页 |
| 6.3.1.2 不同对电极在T/T_2中的光电性能研究 | 第136-138页 |
| 6.3.1.3 不同对电极在T/T_2中的电化学阻抗研究 | 第138-139页 |
| 6.3.1.4 不同对电极在T-/T_2中的Tafel极化曲线研究 | 第139-140页 |
| 6.3.2 多种不同对电极与Co_~(2+)/Co~(3+)的匹配性研究 | 第140-143页 |
| 6.3.2.1 不同对电极在Co_~(2+)/Co~(3+)中的光电性能研究 | 第140-141页 |
| 6.3.2.2 不同对电极在Co_~(2+)/Co~(3+)中的电化学阻抗研究 | 第141-143页 |
| 6.3.2.3 不同对电极在Co_~(2+)/Co~(3+)中的Tafel极化曲线研究 | 第143页 |
| 6.4 本章小结 | 第143-145页 |
| 7 结论与展望 | 第145-148页 |
| 7.1 结论 | 第145-146页 |
| 7.2 创新点摘要 | 第146-147页 |
| 7.3 展望 | 第147-148页 |
| 参考文献 | 第148-159页 |
| 附录A 试剂缩写 | 第159-160页 |
| 附录B 实验仪器清单 | 第160-161页 |
| 致谢 | 第161-162页 |
| 作者简介 | 第162页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第162-166页 |
