基于TiO2納米管陣列的量子點敏化太陽能電池的研究.pdf

1、本論文以提高QDSSCs電池效率為目的，研究了TiO2基底的納米結構和量子點敏化劑對QDSSCs產生的光伏影響。通過研究不同TiO2納米結構基底(包括納米管，納米線和納米線/管等陣列結構)和不同敏化劑(包括CdS，CdSe，CdSe/CdS，ZnxCd1-xSe，CdSxSe1-x)對QDSSCs光伏性能的影響，探索了提高QDSSCs電池效率的方法，最終得到了效率可達3.26％的量子點敏化太陽能電池。主要的研究成果包括以下幾個方面：

2、r>　　(1)探索了電化學陽極氧化法制備TiO2納米管陣列的實驗條件，研究了乙二醇電解液中 NH4F的含量和陽極氧化電壓對TiO2納米管陣列的結構和形貌的影響。
　　(2)以兩次電化學陽極氧化和連續(xù)離子層吸附反應(SILAR)的方法，制備了CdSe/CdS共敏TiO2納米管太陽能電池。詳細地討論了光陽極的制備過程和它的光電化學性質。研究結果表明CdSe/CdS量子點，ZnS鈍化層以及光陽極受光對QDSSCs光伏性能有提高作用。

3、r>　　(3)利用離子交換法制備了ZnxCd1-xSe合金量子點敏化的TiO2納米管(NT)陣列太陽能電池。研究結果表明ZnxCd1-xSe量子點中Cd元素含量的增加能夠提高電池效率。
　　(4)改變第二次電化學陽極氧化反應電壓以制備出具有不同納米結構的TiO2薄膜，并將其作為基底材料應用在QDSSCs中。采用一步水熱反應，直接將CdSxSe1-x合金量子點敏化在不同納米結構的TiO2薄膜上，其中包括TiO2 NT(納米管)，Ti

4、O2 NW(納米線)以及TiO2 NW/NT(納米線/納米管)。研究了CdSxSe1-x合金量子點中S和Se元素的含量變化對電池吸光性質以及光伏性能的影響，同時還研究了TiO2納米結構薄膜對CdSxSe1-x量子點敏化太陽能電池光伏性能的影響。
　　(5)利用兩步電化學陽極氧化的方法制備了TiO2 NW/NT薄膜，并通過SILAR法制備了CdSe/CdS量子點敏化TiO2 NW/NT太陽能電池。研究了CdSe/CdS量子點共敏化的