基于一维TiO2量子点敏化阳能电池的制备.pptVIP

感谢各位专家、教授的莅临与指导！ 感谢导师栾伟玲教授的悉心指导！ 感谢课题组老师的关心和帮助！ 感谢在实验进行和测试中给予帮助的老师同学！ 感谢209大家庭的全体同学们！ * * 可通过组合不同粒径大小的量子点，在同一个电池器件中调节对太阳能光谱的吸收范围，从而提高对太阳能光谱的利用率。 * 俄歇复合效应是指凭借两个低能激发态的热电子与空穴复合可以产生一个高能激发态的热电子。 * 总结上述量子点的优势，将半导体量子点材料应用到太阳能电池中不仅可以通过人工剪裁的方式控制其材料成分和尺寸来调节光学性质达到与太阳光谱较好的匹配目的，以充分利用太阳光进行发电，还可以利用多子效应和微带效应来提高太阳能电池所输出的光生电流密度和电压强度。 * * 第一阶段为电流锐降阶段。 第二阶段为电流上升部分，此阶段表明初始氧化层被化学溶解，形成凹陷或孔洞。 第三阶段为电流缓慢减小部分，表明纳米管稳定生长过程。 * * Cd/Ti 沿二氧化钛纳米管纵向截面的原子数比值。随着纳米管深度的增加，Cd/Ti原子数比值基本呈线性趋势下降。推出随着二氧化钛纳米管的加深，量子点的含量越小，即负载率越少。 * * * * 基于一维TiO2量子点敏化太阳能电池的制备 答辩人： 教授 硕士学位论文答辩 * 提纲 研究背景及意义 一维TiO2光阳极的制备 量子点敏化太阳能电池的制备 窄带系量子点FeS2敏化太阳能电池研究 结论、展望和致谢 研究背景 量子点敏化太阳能电池 comprehensive nanoscience and technology ,2011,（4）257–275 电池结构 宽带半导体光阳极 半导体量子点 电解质 对电极 工作原理 QDSSCs在接受光照的条件下，QDs价带电子受激跃迁到导带，产生电子－空穴对。光生电子由QDs导带转移到宽带半导体导带，由经纳米多孔宽带半导体薄膜传输至导电衬底，经外电路到达对电极;与此同时，光生空穴转移至电解质，还原态电解质被氧化，氧化态电解质扩散至对电极表面与电子复合，从而形成电流回路，实现光电转化效应 * * 研究背景量子点在太阳能电池中的应用 量子点的尺寸效应 多子效应和俄歇复合效应 微带效应 当纳米半导体的颗粒尺寸小于其波尔半径时，纳米颗粒的能量随着尺寸的大小发生变化，并且随着纳米粒径的减小，其吸收光谱发生蓝移。其能带结构由连续变为分立 J. Phys.Chem.B.2006,110(34),16827-16845. 研究背景量子点在太阳能电池中的应用 量子点的尺寸效应 多子效应和俄歇复合效应 微带效应 当外界提供数倍于体相半导体禁带宽度能量时，此时从价带被激发的电子以热电子形式存在，当热电子从能级较高的激发态返回到能级较低的激发态时，所释放出的能量足以促成另外一个或多个电子从价带跃迁至导带 Inorganic Chemistry 2005,44(20): 6893-6899. * 研究背景量子点在太阳能电池中的应用 量子点的尺寸效应 多子效应和俄歇复合效应 微带效应 Inorganic Chemistry 2005,44(20): 6893-6899. 由量子限域效应产生的分立能级，称为微带，为热电子提供了良好的输运传到途径，利于热电子在高能级激发态的电子被外电路收集而产生较高的光电压 * 研究背景 宽带半导体光阳极制备 零维介孔薄膜合成 旋涂法 电沉积法 一维单晶结构合成 电化学沉积法 喷雾热解法 阳极氧化法 气相沉积法 汽液固反应法 Thin Solid Films 2006,515,1157–1160. Journal of Physical Chemistry B 2008;112:15261 提高效率途径： 开发负载量高，电荷传输速率高的纳米结构光阳极 * 研究背景 量子点与光阳极的复合 Inorganic Chemistry 2005,44(20): 6893-6899. 原位合成法 化学浴沉积法（CBD） CBD法是将宽带隙半导体电极浸渍于含目标阴阳离子的前驱物溶液中，让离子在多孔电极中缓慢反应，最终生长出量子点。 连续离子层吸附反应法(SILAR) SILAR法是在配置阴阳离子前驱物溶液后，将电极先后浸渍在阳离子和阴离子溶液中，通过改变循环次数来控制量子点的平均粒径。 非原位合成法 双官能团分子辅助自组装沉积法（LAA） 将事先合成的量子点（QDs）通过双功能分子连接到宽带半导体电极上去。 单分散量子点直接沉积法（DA） 直接将单分散QDs沉积到光阳极上 特点： 量子点的敏化度高，但是量子点大小和表面缺陷的控制却较差，造成粒径分布范围广和内部电子复合比较严重。 特点： 量子点敏化效果差，覆盖率低，从而降低量子点的光捕获能力。然而胶体QDs粒径可控、表面缺陷少，可保证QDs能级之间的匹配和