电沉积法制备固态染料敏化太阳能电池

本文采用一步电化学沉积的方法在导电玻璃上先后沉积了ZnO/染料复合薄膜以及CuSCN薄层,实现仅以电沉积法制备结构为ZnO/染料/CuSCN的固态染料敏化太阳能电池,电池的光电转换效率达到0.1%.在电沉积CuSCN前,脱附电沉积制备的ZnO/染料复合薄膜中的染料以形成多孔ZnO薄膜,然后通过染料再吸附得到染料敏化ZnO纳晶多孔薄膜.在电沉积过程中,ZnO和CuSCN的晶体尺寸、晶体取向和膜层形貌都可以进行比较精准的控制.探讨了影响沉积薄膜形貌和光电转换效率的因素,如旋转圆盘电极的旋转速度、电沉积温度以及染料敏化剂的选择.本文报道的低温电沉积制备全固态太阳能电池的方法为制备柔性染料敏化太阳能电池提供了一种新的思路.     

强度调制光电流谱研究纳晶薄膜电极过程

用强度调制光电流谱研究半导体纳晶薄膜电极光生电荷的界面转移和输运动力学过程.从测量不同外加电压和不同硫化钠溶液浓度下CdSe纳晶薄膜电极的光电流响应得到了参数:归一化稳态光电流和表面态寿命,分析界面空穴的直接转移和通过表面态的间接转移过程.通过测量不同背景光强下TiO2纳晶薄膜电极的电子扩散系数研究电子输运过程.应用HCl化学处理方法明显增大了电子扩散系数,改善了电子在TiO2纳晶薄膜电极中的输运性能.     

苝红化合物氧化还原反应的研究

苝红化合物作为一种新型功能性染料,由于吸收光能在可见范围,且性能稳定,在光导液晶及太阳能电池等方面已得到了应用^[1].     

四-叔丁基金属酞菁衍生物L-B膜的光电性能研究

金属酞菁化合物具有与血红素、叶绿素等天然生物分子相似的结构,并具有良好的光学活性和气敏性,是研究生物有机导体的重要模拟物。     

具有双染料层的有机光导体

花四梭酸亚胺系化合物与酞著等功能性化合物一样,在有机光导体的研究中,已愈来愈引人注目^[1,2].我们知道花类化合物的吸收光谱450^600nm范围内,酞著类化合物的吸收范围约为600^700nm,而另一类化合物如二嗅双并葱酮类化合物(艳橙RK)的吸收小于500nm,这三类化合物的吸收光谱如加以叠合,则可形成全光谱范围内的吸收,提高光的利用率,这对于光导体来说是十分有利的.本文就是在研究了系列花四狡酸亚胺系化合物光导体性能后对含有上述三类化合物的双染料层光导体加以研究的.     

用STM研究电化学阳极氧化制备的多孔硅

本文利用扫描遂道显微镜(STM)并辅以快速富立叶变换(FFT)和数据拟合等数学方法对电化学阳极氧化法制备的多孔硅(PS)的微结构及形貌进行了研究。同时研究了多孔硅的微结构与其发光性质和电化学性质的相互关系。研究表明,在其他条件不变情况下,随阳极氧化电流密度的增大,所形成的多孔硅的微孔向纵深延伸,多孔硅层增厚,微孔相连后形成的硅柱变细,发光强度增大,发光峰位明显蓝移,与单晶硅相比,多孔硅电极的平带电位明显负移,而电极电流在两极区内均增大。     

多晶n-CdSe电极在K4Fe(CN)6-EDTA溶液中稳定性的研究

旋转环盘电极(RRDE)研究表明,多晶n-CdSe电极表面经金属离子溶液处理,提高溶液的pH及增加溶液中还原剂K₄Fe(CN)₆的浓度均使该电极在K₄Fe(CN)₆-FDTA体系中的稳定因子S提高。用Au、Ru、Pt及Pb等离子溶液处理电极表面时,S值增大。Ru离子处理使S增大几乎可达1。从X射线荧光光谱和Mott-Schottky关系图分析证明,处理后的CdSe多晶电极表面沉积了一层金属薄层。本文对电极表面沉积的金属薄层、溶液pH等的影响、稳定因子S提高的原因也作了初步讨论。     

Au修饰薄膜CdSe电极的界面动力学行为的研究

研究了Au修饰的薄膜CdSe电极在多硫溶液中的瞬态光电流行为,测量了界面异相电荷转移,表面电荷复合及光腐蚀反应速度常数K_F,K_R及K_c。结合了光电子能谱(XPS)及扫描电镜(SEM)表面分析,对三种不同Au量修饰的薄膜CdSe电极进行界面动力学行为的分析。     

以四羧酸酞菁锌为敏化剂的光分解水释氢反应的研究

本文研究了以四羧酸酞菁锌为光敏剂的新型光催化释氢体系。工作中发现,在水溶液中存在有阳离子表面活性剂时,不仅可以减少在光化学反应中非活性的二聚体含量,而且可以促进电荷分离并提高四组分体系的光催化反应效率。简单地讨论了四组分体系释氢反应的机理。     

基于铝离子掺杂二氧化钛薄膜的染料敏化太阳能电池的光电性能

采用水热法制备出Al3+掺杂二氧化钛薄膜,通过玻璃棒涂于导电玻璃上,在450°C的温度下烧结并将其用N3染料敏化制成染料敏化太阳能电池(DSSCs).通过X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及DSSCs测试系统对其进行了测试表征,研究了Al3+掺杂对TiO2晶型及染料敏化太阳能电池的光电性能影响.XPS数据显示Al3+成功掺杂到了TiO2晶格内,由于Al3+的存在,对半导体内电子和空穴的捕获及阻止电子/空穴对的复合发挥重要作用.莫特-肖特基曲线显示掺杂Al3+后二氧化钛平带电位发生正移,并导致电子从染料注入到TiO2的驱动力提高.DSSCs系统测试结果表明,Al3+掺杂的TiO2薄膜光电效率达到6.48%,相对于无掺杂的纯二氧化钛薄膜光电效率(5.58%),其光电效率提高了16.1%,短路光电流密度从16.5mA·cm-2提高到18.2mA·cm-2.