TiO2表面量子点沉积方法及其敏化太阳能电池性能研究

摘要

量子点具有带隙可控、消光系数高和多激子效应的特点，使量子点敏化太阳能电池成为第三代太阳能电池的焦点。在CdS/CdSe量子点敏化TiO2光阳极太阳能电池中，量子点覆盖度低和严重的电荷复合一直是阻碍其发展的主要因素。本文对量子点的沉积方法进行研究，增加TiO2表面量子点覆盖度，提高了电池能量转换效率。
　　本研究主要内容包括：⑴提出一种新的提高量子点覆盖度的方法，用正十二硫醇分子保护CdS/CdSe表面进行二次化学浴沉积，二次沉积的量子点在TiO2空白表面生长，将覆盖度提高到85.4％，增加了对太阳光的利用率，同时减少TiO2的空白表面，减小电荷复合，提高了电池效率。⑵建立了一种沉积量子点的新方法，即将CdCl2用热分散法均匀包覆在TiO2表面，再通过化学气相沉积将CdCl2原位转化为CdS，这种方法可以让量子点形成均匀分散，提高量子点覆盖度的同时，避免了量子点团聚，大大的降低量子点内部电荷复合和TiO2与电解液的界面复合，从而提高电池效率。⑶对热分散法制备量子点的适用性进行了研究，通过对TiO2片状分级结构和TiO2多级空壳微球两种不同比表面积和孔径分布的光阳极进行对比，发现孔径较大的光阳极对热分散法更有利。以TiO2多级空壳微球为光阳极，得到最高效率为6.1%。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 太阳能电池简介

1.3 量子点敏化太阳能电池（Quantum-dot-sensitized solar cells， QDSSCs）研究现状

1.4 本论文的研究目的和主要内容

第2章 CdS/CdSe/TiO2多级空壳微球光阳极表面量子点覆盖度提高方法研究

2.1 引言

2.2 实验试剂和仪器

2.3 实验过程

2.4 样品表征

2.5 实验结果与讨论

2.6 本章总结

第3章 热分散方法制备高覆盖度CdSe/CdS/TiO2光阳极

3.1 引言

3.2 实验试剂和仪器

3.3 实验过程

3.4 样品表征

3.5 实验结果与讨论

3.6 本章总结

结论与展望

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间的科研成果