| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-35页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 光伏技术发展概况 | 第15-18页 |
| 1.2.1 硅基太阳能电池 | 第15-16页 |
| 1.2.2 化合物半导体太阳能电池 | 第16-17页 |
| 1.2.3 有机太阳能电池 | 第17-18页 |
| 1.3 敏化纳米晶太阳能电池 | 第18-25页 |
| 1.3.1 敏化纳米晶太阳能电池的工作原理 | 第18-20页 |
| 1.3.2 光阳极材料 | 第20-21页 |
| 1.3.3 敏化剂 | 第21-23页 |
| 1.3.4 电解液 | 第23-24页 |
| 1.3.5 对电极材料 | 第24-25页 |
| 1.4 染料敏化太阳能电池的理论研究进展 | 第25-34页 |
| 1.4.1 染料分子的光电特性 | 第25-28页 |
| 1.4.2 染料/半导体光电特性 | 第28-31页 |
| 1.4.3 染料/半导体异质界面的电荷转移 | 第31-34页 |
| 1.5 本论文来源、研究内容和意义 | 第34-35页 |
| 第2章 实验及理论计算方法 | 第35-51页 |
| 2.1 实验材料及仪器 | 第35-36页 |
| 2.1.1 化学试剂 | 第35-36页 |
| 2.1.2 实验所用仪器 | 第36页 |
| 2.2 太阳能电池材料的制备及组装 | 第36-38页 |
| 2.2.1 准一维TiO2纳米簇的制备 | 第36-37页 |
| 2.2.2 准一维TiO2纳米簇浆料的制备 | 第37页 |
| 2.2.3 P25纳米粒子浆料的制备 | 第37页 |
| 2.2.4 钴电解液的制备 | 第37-38页 |
| 2.2.5 染料敏化太阳能电池组装 | 第38页 |
| 2.3 太阳能电池的性能表征 | 第38-42页 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD)测试 | 第38页 |
| 2.3.2 扫描电子显微电镜(SEM)测试 | 第38-39页 |
| 2.3.3 染料吸附量测试 | 第39页 |
| 2.3.4 光电流-光电压曲线测试 | 第39-41页 |
| 2.3.5 入射光电转换效率(IPCE)曲线测试 | 第41-42页 |
| 2.3.6 交流阻抗测试 | 第42页 |
| 2.4 理论模拟方法简介 | 第42-47页 |
| 2.4.1 Hartree-Fock理论 | 第42-43页 |
| 2.4.2 密度泛函理论 | 第43-44页 |
| 2.4.3 扩展休克尔理论 | 第44页 |
| 2.4.4 非平衡Green函数 | 第44-45页 |
| 2.4.5 敏化体系的Marcus理论 | 第45-47页 |
| 2.4.6 敏化体系的Newns-Anderson理论 | 第47页 |
| 2.5 理论计算方法的设置 | 第47-51页 |
| 2.5.1 卟啉染料/STNT敏化体系 | 第47-48页 |
| 2.5.2 外电场作用下Catechol/STNT敏化体系 | 第48-49页 |
| 2.5.3 外电场作用下ZnPVB的激发态 | 第49页 |
| 2.5.4 周期边界条件下Cd2S2/STNT敏化体系 | 第49页 |
| 2.5.5 非周期边界条件下Cd2S2/STNT敏化体系 | 第49-50页 |
| 2.5.6 CdS量子点/石墨烯敏化体系 | 第50-51页 |
| 第3章 卟啉染料敏化STNT纳米管体系的光电特性 | 第51-64页 |
| 3.1 引言 | 第51页 |
| 3.2 卟啉/STNT敏化体系光电特性 | 第51-63页 |
| 3.2.1 卟啉染料分子几何和电子结构 | 第51-52页 |
| 3.2.2 卟啉/STNT敏化体系的几何结构 | 第52-54页 |
| 3.2.3 卟啉/STNT敏化体系的电子结构 | 第54-57页 |
| 3.2.4 卟啉/STNT光激发和界面电荷转移热力学 | 第57-59页 |
| 3.2.5 非绝热界面电荷转移动力学 | 第59页 |
| 3.2.6 绝热界面电荷转移动力学 | 第59-61页 |
| 3.2.7 STNT光生电子输运 | 第61-63页 |
| 3.3 本章小结 | 第63-64页 |
| 第4章 染料敏化电池内部界面偶极场的研究 | 第64-83页 |
| 4.1 引言 | 第64页 |
| 4.2 CA@STNT界面电偶极场的理论分析 | 第64-76页 |
| 4.2.1 Catechol/STNT异质界面 | 第65-68页 |
| 4.2.2 Catechol/STNT带隙电子态和导带能级 | 第68-71页 |
| 4.2.3 Catechol/STNT界面电子转移动力学 | 第71-76页 |
| 4.3 界面电场的定量性质研究 | 第76-81页 |
| 4.4 本章小结 | 第81-83页 |
| 第5章 量子点敏化STNT纳米管体系的光电特性 | 第83-108页 |
| 5.1 引言 | 第83页 |
| 5.2 周期性边界条件下量子点敏化单壁STNT纳米管 | 第83-91页 |
| 5.2.1 STNT纳米管的几何结构分析 | 第83-84页 |
| 5.2.2 Cd2S2@STNT纳米管的几何结构 | 第84-86页 |
| 5.2.3 Cd2S2@STNT纳米管的电子结构 | 第86-91页 |
| 5.3 非周期性边界条件下量子点敏化STNT纳米管 | 第91-98页 |
| 5.3.1 Cd2S2@STNT的几何结构 | 第92-93页 |
| 5.3.2 Cd2S2@STNT的电子结构 | 第93-96页 |
| 5.3.3 Cd2S2@STNT激发态与界面电荷分离 | 第96-97页 |
| 5.3.4 Cd2S2@STNT体系激发电子注入动力学 | 第97-98页 |
| 5.4 硫化镉/石墨烯复合敏化剂内部电子转移 | 第98-107页 |
| 5.4.1 Cd4S4@GR的几何结构 | 第99-100页 |
| 5.4.2 孤立Cd4S4团簇的激发态 | 第100-101页 |
| 5.4.3 Cd4S4@GR界面电荷转移热力学 | 第101-105页 |
| 5.4.4 Cd4S4@GR界面电荷转非绝热动力学 | 第105-107页 |
| 5.5 本章小结 | 第107-108页 |
| 第6章 二氧化钛纳米簇光阳极材料的制备及光电特性 | 第108-117页 |
| 6.1 引言 | 第108页 |
| 6.2 二氧化钛纳米簇网络结构的形貌 | 第108-110页 |
| 6.3 基于二氧化钛纳米簇阳极膜电池的光伏特性 | 第110-116页 |
| 6.4 本章小结 | 第116-117页 |
| 结论、创新点及展望 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-144页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第144-147页 |
| 致谢 | 第147-148页 |
| 个人简历 | 第148页 |
