收藏本站
《天津大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

量子点敏化太阳能电池:制备及光电转换性能的改进

宋鑫  
【摘要】:太阳能的开发利用对解决能源危机和发展低碳经济都具有极其重要的意义。其中,新一代太阳能电池——量子点敏化太阳能电池由于具备高理论转换效率和低生产成本,引起了科学界的广泛关注。但迄今为止,量子点敏化太阳能电池的光电转换效率仍然远低于传统太阳能电池。 本文从材料角度出发,考虑材料本身缺陷、能级匹配及制备工艺对太阳能电池性能的影响,设计了硫化镉(CdS)和氧化锌(ZnO)纳米异质结构作为光电转换材料,采用化学浴沉积和水热法合成技术,可控合成了硫化镉量子点及氧化锌纳米线阵列,并确定了最优工艺参数。 通过研究退火处理对CdS/ZnO量子点敏化太阳能电池转换效率的影响,我们发现退火温度和CdS量子点的层数对最终太阳能电池的性能有决定性的影响。经过退火处理后的太阳能电池的光电转换效率有了显著提升,可以归因于材料对太阳光吸收能力的增强、本身缺陷的减少以及CdS/ZnO之间扩散层的形成。 通过化学浴沉积和退火处理的结合使用,在ZnO表面获得了两种不同粒径的CdS量子点。两种CdS颗粒形成I型半导体后产生的共敏化作用使得电池性能有显著的提升。此研究证实,量子点的合理搭配可以有效提升量子点敏化太阳能电池的性能。 通过水热反应,制备了由CdS量子点堆积而成的三维多孔薄膜。利用此多孔薄膜作电池光阳极材料可以形成自敏化太阳能电池并实现光电有效转换。采用电沉积技术,可以在CdS多孔膜上沉积CdSe量子点,并形成由CdSe/CdS组成的共自敏化结构,使太阳能电池的性能得到进一步提升。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM914.4

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 武小虎;InGaN多结太阳能电池仿真研究[D];西安电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 卢志安;迟晓红;赵国华;;非晶硅薄膜太阳能电池生产简述[J];玻璃;2008年12期
2 ;Fraunhofer研究所的“n型”单晶硅太阳能电池效率达到23.4%[J];光机电信息;2009年10期
3 王文静;多晶硅薄膜太阳电池[J];太阳能;1998年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 杨紫光;叶芳;郭航;马重芳;;航天电源技术研究进展[J];化工进展;2012年06期
2 田明明;毛龙满;张志杰;陈小兰;杨励君;;非晶硅薄膜太阳能电池生产的环境影响分析[J];科技信息;2010年22期
3 崔海昱;涂洁磊;邓菊莲;王志刚;龙维绪;;玻璃衬底多晶硅薄膜太阳电池的制备[J];可再生能源;2008年05期
4 秦桂红,严彪,唐人剑;多晶硅薄膜太阳能电池的研制及发展趋势[J];上海有色金属;2004年01期
5 吴斌;汪建华;满卫东;熊礼威;谢鹏;孙蕾;;多晶硅薄膜太阳能电池的研究现状[J];世界科技研究与发展;2008年06期
6 史文华;;高效太阳能电池研究[J];重庆文理学院学报(自然科学版);2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 刘志锋;ZnO有序多孔薄膜的模板组装及电极性能[D];天津大学;2006年
2 石勇;低温液相法制备三元硫属半导体薄膜的研究[D];天津大学;2005年
3 琚晓晖;氧化锌阵列的制备及其在光电池中的应用研究[D];天津大学;2009年
4 徐瑞东;光伏发电系统运行理论与关键技术研究[D];中国矿业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 解洋;面向太阳电池光阳极的氧化锌纳米结构—制备与性能[D];天津大学;2010年
2 吴名科;CdS多孔密堆量子点敏化太阳能电池[D];天津大学;2012年
3 邝珺;PECVD法制备非晶硅薄膜及光电性质研究[D];西北大学;2011年
4 李建庄;电沉积制备CuInSe_2和Cu(In,Ga)Se_2薄膜及性能表征[D];武汉理工大学;2005年
5 张晓旭;电沉积法制备铜铟硒薄膜[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 司维;CuInSe_2粉体的溶剂热合成工艺与表征[D];武汉理工大学;2008年
7 冯嘉敏;CuInS_2敏化TiO_2太阳能电池光阳极材料的制备与表征[D];武汉理工大学;2008年
8 朱明;等离子体辅助磁控溅射制备多晶硅薄膜[D];大连理工大学;2012年
9 杨紫光;重力效应对被动式直接甲醇燃料电池性能影响的实验研究[D];北京工业大学;2012年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 郭志球;沈辉;刘正义;闻立时;;太阳电池研究进展[J];材料导报;2006年03期
2 周水生;董建明;李艳芝;;浅谈太阳能硅电池的研究与发展[J];煤;2010年04期
3 张忠卫,陆剑峰,池卫英,王亮兴,陈鸣波;砷化镓太阳电池技术的进展与前景[J];上海航天;2003年03期
4 史济群;PERL硅太阳电池的性能及结构特点[J];太阳能学报;1994年02期
5 李申生;太阳常数与太阳辐射的光谱分布[J];太阳能;2003年04期
6 王峥;任毅;;我国太阳能资源的利用现状与产业发展[J];资源与产业;2010年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 姚庆阳;纤锌矿GaN和AlGaN体材料输运特性的解析模型及其应用研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 王远;太阳能电池及其应用技术研究[D];华中科技大学;2006年
3 郑清洪;GaN基LED中极化效应的研究与应用[D];厦门大学;2009年
4 徐耀敏;高转换效率太阳能电池仿真设计[D];武汉理工大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 武文俊;詹文海;孟凡顺;花建丽;;半菁类染料敏化太阳能电池的光电化学性能研究[J];化学通报;2007年05期
2 黄昀昉,吴季怀;高效染料纳米晶太阳能电池[J];材料导报;2000年08期
3 秦孝保;太阳能电池用高纯硅的制法[J];安徽科技;1995年09期
4 杨顺昌;太阳能异步发电系统的研究[J];东方电气评论;1999年03期
5 黄昀昉,吴季怀;高效染料纳晶太阳能电池[J];化工新型材料;2000年09期
6 德兴;德国最大太阳能电池厂投产[J];节能;2000年02期
7 ;国家太阳能电池示范工程落户保定[J];西部广播电视;2002年03期
8 曾仲献,杜宇平,李红,章伟光;纳米晶液结太阳能电池研究进展[J];化工时刊;2002年12期
9 李有观;;巧妙利用太阳能的住宅[J];科技经济市场;2003年06期
10 袁茵;;太阳能电池阳光普照[J];电子技术;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘铭;杨君友;冯双龙;朱虎;;量子点敏化太阳能电池研究进展[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
2 李冬梅;罗艳红;孟庆波;;量子点敏化太阳能电池--新材料的设计、制备及器件研究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
3 王晶辉;何荣幸;齐丹;;锌卟啉敏化太阳能电池性能:从头算非绝热动力学研究[A];中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集[C];2012年
4 张海波;;太阳能电池输出特性的分析及检测[A];中国航海学会航标专业委员会沿海、内河航标学组联合年会学术交流论文集[C];2003年
5 王参;于哲勋;李冬梅;罗艳红;孟庆波;;准固态电解质在量子点敏化太阳能电池中的应用[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
6 李美成;;太阳能电池表面纳米微结构研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
7 尚会霞;罗艳红;孟庆波;占肖卫;;有机染料锚数对染料敏化太阳能电池性能的影响[A];全国第八届有机固体电子过程暨华人有机光电功能材料学术讨论会摘要集[C];2010年
8 黄昀昉;吴季怀;林建明;黄妙良;;高效染料钠晶TiO_2太阳能电池[A];2000'全国光催化学术会议论文集[C];2000年
9 孟昭渊;;太阳能电池应用[A];江苏省能源研究会成立二十周年纪念暨第十届学术年会热电专委会第十二届年会暨学术报告会论文集[C];2004年
10 王信春;;富铟与富铜CuInSe_2薄膜的光电性能[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杨东;光纤也能变身太阳能电池[N];中国煤炭报;2009年
2 黄女瑛 DigiTimes;太阳能厂跨洋吸金 几家欢乐几家愁[N];电子资讯时报;2007年
3 记者  郭云飞 通讯员  张世平;太阳能电池级多晶硅光伏项目落户益阳[N];湖南日报;2006年
4 詹铃;涉足太阳能光伏产业公司一览[N];21世纪经济报道;2006年
5 杨先碧;依靠太阳能的家庭[N];学习时报;2007年
6 天同证券 张锐;G风帆 太阳能电池新贵[N];证券时报;2006年
7 本报记者 翁海华;PE“新锐”王刚:太阳能行业的坚定支持派[N];21世纪经济报道;2007年
8 记者 张国伟;行者集团利用太阳能获新突破[N];中国贸易报;2008年
9 无暇;太阳能电池面临出口为主的尴尬[N];中国经济导报;2008年
10 本报记者王颖春 采写;邱第明:中国最早太阳能企业的跌宕起伏[N];中国经济导报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋鑫;量子点敏化太阳能电池:制备及光电转换性能的改进[D];天津大学;2010年
2 朱光;敏化太阳能电池光阳极和对电极的制备与研究[D];华东师范大学;2012年
3 李玲;改性纳米TiO_2及硫电解液用于敏化太阳能电池的研究[D];大连理工大学;2011年
4 舒婷;量子点敏化太阳能电池结构调控与性能优化[D];华中科技大学;2012年
5 刘一婷;基于酞菁铜的太阳能电池的研究[D];大连理工大学;2011年
6 李福民;反型聚合物太阳能电池的研究[D];吉林大学;2011年
7 李国龙;聚合物太阳能电池中光吸收增强效应的研究[D];浙江大学;2012年
8 宋明辉;聚光多结太阳能电池的设计、制备及可靠性研究[D];华中科技大学;2012年
9 陶晨;反型体异质结聚合物太阳能电池的研究[D];吉林大学;2010年
10 薛丽丽;有机/聚合物太阳能电池:活性层结构、形貌及光伏性能[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐丹;敏化太阳能电池中染料的合成研究[D];郑州大学;2010年
2 赵爱婷;三芳基咪唑的富勒烯衍生物的合成及其在CdSe量子点太阳能电池的应用[D];华南理工大学;2010年
3 刘春;基于太阳能的嵌入式路灯控制系统的研究与应用[D];南京航空航天大学;2010年
4 刘瑞;利用不同阴极缓冲层改善有机小分子Pentacene/C_(60)太阳能电池的性能[D];北京交通大学;2010年
5 和川;用电化学阻抗谱研究染料敏化太阳能电池的电子传输与复合特性[D];复旦大学;2010年
6 张兴良;太阳能电池CuInS_2薄膜和ZnS薄膜的制备与性能研究[D];武汉理工大学;2010年
7 白静璐;SCNTs和PPDIF应用于聚合物太阳能电池中的研究[D];北京交通大学;2011年
8 冷艳;TiO_2/CdS复合薄膜光电极的制备及其光电特性研究[D];吉林大学;2010年
9 张春萍;CuO薄膜的制备及其光伏特性研究[D];杭州电子科技大学;2010年
10 郝三存;天然色素敏化TiO_2多孔膜太阳能电池的研究[D];华侨大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026