多金屬氧酸鹽及其衍生物在染料/量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2025-06-04 02:23
能源問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)今世界最受人類(lèi)關(guān)注的問(wèn)題之一,而解決能源問(wèn)題最有效的途徑是充分的利用太陽(yáng)能。太陽(yáng)能電池是利用太陽(yáng)能最直接的途徑,它能把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成為電能。染料/量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs/QDSCs)作為第三代低成本、新材料太陽(yáng)能電池發(fā)展迅速,并且已經(jīng)獲得了很大的研究進(jìn)展。但是目前仍然存在的一些問(wèn)題,制約著電池效率的進(jìn)一步的提高,比如說(shuō)電池器件內(nèi)部所存在的嚴(yán)重電子復(fù)合;寬光譜純無(wú)機(jī)的光敏劑的開(kāi)發(fā);不含Pt的高催化活性對(duì)電極材料的開(kāi)發(fā)等。多金屬氧酸鹽,簡(jiǎn)稱(chēng)多酸,是一類(lèi)由豐產(chǎn)元素組成的無(wú)機(jī)分子簇,它們具有諸多優(yōu)異的性質(zhì)和功能,如天然的納米尺寸、可調(diào)節(jié)的帯隙、寬的光譜吸收、強(qiáng)的電子接受能力、可逆的多電子氧化還原活性等。另外,多酸還是制備其它優(yōu)異的納米材料的前驅(qū)體。在本文中,我們將致力于利用多酸的優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì),將它們應(yīng)用到染料/量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池中,進(jìn)一步的提高電池的效率和降低電池的成本。(1)二元CdSe量子點(diǎn)作為QDSCs的光敏劑,由于自身存在著在可見(jiàn)光區(qū)吸收的缺陷,所以電池的效率一直不高。我們首次把寬光譜純無(wú)機(jī)D-A型多酸K6H4[a-SiW9O37Co3(H2O)3...
【文章頁(yè)數(shù)】:128 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
第一章 序言
1.1 太陽(yáng)能電池的簡(jiǎn)介
1.1.1 染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)
1.1.2 量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池(QDSCs)
1.2 多金屬氧酸鹽的簡(jiǎn)介
1.2.1 多酸的基本結(jié)構(gòu)
1.2.2 多金屬氧酸鹽的光電功能和性質(zhì)
1.3 多金屬氧酸鹽在染料/量子敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用
1.3.1 多酸在DSSCs中的研究進(jìn)展
1.3.2 多酸在p-型DSSCs中的應(yīng)用
1.3.3 多酸在QDSCs中的研究進(jìn)展
1.4 多金屬氧酸鹽衍生物的制備及應(yīng)用
1.4.1 多酸衍生的氮化物的制備和應(yīng)用
1.4.2 多酸衍生的碳化物的制備及應(yīng)用
1.4.3 多酸衍生的磷化物的制備及應(yīng)用
1.5 選題依據(jù)和目的
1.6 實(shí)驗(yàn)儀器和參數(shù)
第二章 寬光譜、純無(wú)機(jī)的D-A型多酸作為協(xié)同共敏化劑來(lái)提高量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的效率
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 T@TiO2的合成
2.2.3 量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的組裝
2.3 結(jié)果與討論
2.4 本章小結(jié)
第三章 多酸的電子受體功能在染料/量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用
3.1
3.1.1 前言
3.1.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2.2 多酸參雜的TiO2的制備
3.1.2.3 光陽(yáng)極漿料的制備和電池的組裝
3.1.3 結(jié)果和討論
3.1.4 本章小結(jié)
3.2
3.2.1 前言
3.2.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2.2 (POM/TiO2)3電子界面層的制備
3.2.2.3 水溶性的CdSe0.65Te0.35合金量子點(diǎn)的制備
3.2.2.4 QDSCs的組裝
3.2.3 結(jié)果與討論
3.2.4 本章小結(jié)
第四章 石墨烯負(fù)載四氧化三鈷和碳化鎢納米材料作為低成本的對(duì)電極催化劑
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 氧化石墨烯的合成
4.2.3 ZIF-67@H2W12的合成
4.2.4 Co3O4-WC-CN/rGO的合成
4.2.5 對(duì)電極的制備
4.2.6 太陽(yáng)能電池的組裝
4.3 結(jié)果與討論
4.4 本章小結(jié)
第五章 多酸的結(jié)構(gòu)-特性的關(guān)系在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用
5.1 前言
5.1.1 DSSCs的發(fā)展和挑戰(zhàn)
5.2 多酸的能級(jí)調(diào)控
5.2.1 多酸的能級(jí)的測(cè)定方法
5.2.2 多酸的能級(jí)調(diào)控
5.3 多酸作為電子接受體
5.3.1 多酸作為電子受體的機(jī)理
5.3.2 多酸的光電響應(yīng)
5.3.3 多酸作為電子受體在DSSCs和QDSCs中的應(yīng)用
5.3.4 多酸作為電子受體在PSCs中的應(yīng)用
5.4 多酸的光敏性質(zhì)
5.4.1 DSSCs中的染料概述
5.4.3 多酸作為光敏劑和共敏化劑及在DSSCs中的應(yīng)用
5.4.4 多酸基光敏劑的理論研究
5.5 多酸的氧化還原和催化性質(zhì)在DSSCs中的應(yīng)用
5.5.1 多酸氧化還原性質(zhì)在DSSCs電解質(zhì)中的應(yīng)用
5.5.2 多酸催化性質(zhì)在DSSCs對(duì)電極中的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
結(jié)論
致謝
在學(xué)期間公開(kāi)發(fā)表論文及著作情況
本文編號(hào):4049175
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【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
第一章 序言
1.1 太陽(yáng)能電池的簡(jiǎn)介
1.1.1 染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)
1.1.2 量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池(QDSCs)
1.2 多金屬氧酸鹽的簡(jiǎn)介
1.2.1 多酸的基本結(jié)構(gòu)
1.2.2 多金屬氧酸鹽的光電功能和性質(zhì)
1.3 多金屬氧酸鹽在染料/量子敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用
1.3.1 多酸在DSSCs中的研究進(jìn)展
1.3.2 多酸在p-型DSSCs中的應(yīng)用
1.3.3 多酸在QDSCs中的研究進(jìn)展
1.4 多金屬氧酸鹽衍生物的制備及應(yīng)用
1.4.1 多酸衍生的氮化物的制備和應(yīng)用
1.4.2 多酸衍生的碳化物的制備及應(yīng)用
1.4.3 多酸衍生的磷化物的制備及應(yīng)用
1.5 選題依據(jù)和目的
1.6 實(shí)驗(yàn)儀器和參數(shù)
第二章 寬光譜、純無(wú)機(jī)的D-A型多酸作為協(xié)同共敏化劑來(lái)提高量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的效率
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 T@TiO2的合成
2.2.3 量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的組裝
2.3 結(jié)果與討論
2.4 本章小結(jié)
第三章 多酸的電子受體功能在染料/量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用
3.1
3.1.1 前言
3.1.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2.2 多酸參雜的TiO2的制備
3.1.2.3 光陽(yáng)極漿料的制備和電池的組裝
3.1.3 結(jié)果和討論
3.1.4 本章小結(jié)
3.2
3.2.1 前言
3.2.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2.2 (POM/TiO2)3電子界面層的制備
3.2.2.3 水溶性的CdSe0.65Te0.35合金量子點(diǎn)的制備
3.2.2.4 QDSCs的組裝
3.2.3 結(jié)果與討論
3.2.4 本章小結(jié)
第四章 石墨烯負(fù)載四氧化三鈷和碳化鎢納米材料作為低成本的對(duì)電極催化劑
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 氧化石墨烯的合成
4.2.3 ZIF-67@H2W12的合成
4.2.4 Co3O4-WC-CN/rGO的合成
4.2.5 對(duì)電極的制備
4.2.6 太陽(yáng)能電池的組裝
4.3 結(jié)果與討論
4.4 本章小結(jié)
第五章 多酸的結(jié)構(gòu)-特性的關(guān)系在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用
5.1 前言
5.1.1 DSSCs的發(fā)展和挑戰(zhàn)
5.2 多酸的能級(jí)調(diào)控
5.2.1 多酸的能級(jí)的測(cè)定方法
5.2.2 多酸的能級(jí)調(diào)控
5.3 多酸作為電子接受體
5.3.1 多酸作為電子受體的機(jī)理
5.3.2 多酸的光電響應(yīng)
5.3.3 多酸作為電子受體在DSSCs和QDSCs中的應(yīng)用
5.3.4 多酸作為電子受體在PSCs中的應(yīng)用
5.4 多酸的光敏性質(zhì)
5.4.1 DSSCs中的染料概述
5.4.3 多酸作為光敏劑和共敏化劑及在DSSCs中的應(yīng)用
5.4.4 多酸基光敏劑的理論研究
5.5 多酸的氧化還原和催化性質(zhì)在DSSCs中的應(yīng)用
5.5.1 多酸氧化還原性質(zhì)在DSSCs電解質(zhì)中的應(yīng)用
5.5.2 多酸催化性質(zhì)在DSSCs對(duì)電極中的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
結(jié)論
致謝
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本文編號(hào):4049175
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