多酸/金属氧化物半导体复合膜的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

发布时间：2023-09-17 19:06

　　我国“十三五”能源发展规划的总体思路是对能源布局进行优化。随着日渐凸显的能源问题,如何有效的利用太阳能引起了越来越多的关注。染料敏化太阳能电池(DSSCs)是基于染料敏化半导体材料将光能转化为电能的光电子器件。光敏剂是DSSCs的核心部分,但由于常见的染料N719价格昂贵以及在可见区部分区域吸收较弱制约着电池的进一步发展。开发新型价格低廉的全光谱敏化剂或共敏剂,从而提高电池效率(PCE)是非常重要的。此外,某些金属氧化物半导体光阳极(MOS)的电子扩散系数较小,而电子空穴复合机率较高,导致电极本身的导电性差,影响电极的性能。多金属氧酸盐,简称多酸,由于自身结构的多样性和多功能性,使其在光伏器件中得到了广泛的应用。特别的,控制其结构和组分调节可以改变多酸的电子特征和光谱吸收范围。本文中,我们合成了一例新型的钒取代的同多钨酸盐,作为N719的共敏剂应用在DSSCs中,有效的提高了电池的光伏性能。此外,我们选择在可见区有较强吸收的高核钼簇,将该多酸基与四种不同的MOS进行复合,提高电极的导电性,从而改善光电性能。1.利用水热方法合成了一种新型钒取代的同多钨酸盐[Cu(C₁₂

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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英文摘要
第一章 绪论
    1.1 染料敏化太阳能电池的发展
        1.1.1 染料敏化太阳能电池的概述
        1.1.2 光阳极的研究进展
        1.1.3 染料的研究进展
        1.1.4 对电极的简介
        1.1.5 电解质的分类
    1.2 多金属氧酸盐简介
        1.2.1 多金属氧酸盐的定义与分类
        1.2.2 多酸作为界面层修饰光阳极的研究进展
        1.2.3 多酸作为无机光敏剂或共敏化剂的应用
        1.2.4 多酸充当DSSCs电解质的应用
        1.2.5 多酸在对电极中的应用
    1.3 选题依据
    1.4 实验试剂与测试手段
        1.4.1 实验试剂
        1.4.2 测试手段
第二章 一种新型可促进光吸收的多酸化合物[Cu(C₁₂H₈N₂)₂]₂[V₂W₄O₁₉]·4H₂O共敏剂在DSSCs中的应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 化合物[Cu(C₁₂H₈N2)₂]₂[V₂W₄O₁₉]·4H₂O(1)的制备
        2.2.2 光阳极的制备
        2.2.3 电池的组装
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 单晶结构和性质研究
        2.3.2 化合物1能级大小的理论计算
        2.3.3 光电化学特性
        2.3.4 复合物薄膜的形貌和组成
        2.3.5 DSSCs的性能参数
    2.4 本章小结
第三章 导电性增强的Keplerate型多酸/金属氧化物半导体复合电极的光电性能及在DSSCs光阳极中的应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 {Mo₁₃₂}/MOS (TiO₂, ZnO, WO₃, SnO₂)复合电极的制备
        3.2.2 电池的组装
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 {Mo₁₃₂}的表征
        3.3.2 {Mo₁₃₂}/MOS (TiO₂, ZnO, WO₃, SnO₂)复合电极的表征
        3.3.3 基于 5%{Mo₁₃₂}/TiO₂复合物薄膜电极的DSSCs光电性能
    3.4 本章小结
参考文献
结论
致谢
硕士期间公开发表论文及著作情况



本文编号：3847981