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为降低电荷复合率,提高杂化太阳电池的性能,将P3HT与Spiro-OMeTAD共混后的混合物作为光活性层和空穴传输层,旋涂在Sb_2S_3纳米粒子敏化的TiO_2纳米棒(TiO_2NR/Sb_2S_3)复合膜上,制备成杂化太阳电池。通过SEM、紫外可见吸收光谱、XRD、电化学阻抗图谱、稳态荧光光谱、J-V曲线等手段,对杂化太阳电池的微观结构、光电转换特性进行了表征和测试。结果表明:P3HT与Spiro-OMeTAD共混物比例为15 mg/1 mL时,得到结构为FTO/TiO_2NR/Sb_2S_3/P3HT:Spiro-OMeTAD/Ag杂化太阳电池的电荷负荷率低,电子生命长,能量转换效率达到了4.57%。所制备的杂化太阳电池性能优良,具有良好的应用前景。 相似文献
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采用水热法制备了钛酸盐纳米管, 并将钛酸盐纳米管制备成纳米结构电极进行光电化学研究. 钛酸盐纳米管产生阳极光电流, 具有n-型半导体特性. 结果表明, 聚3-甲基噻吩[poly(3-methylthiophene), PMeT]、聚3-己基噻吩[poly(3-hexylthiophene), P3HT]修饰钛酸盐纳米管后产生的光电流均较纯钛酸盐纳米管的光电流高, 且使产生光电流的波长向长波区移动. 钛酸盐纳米管/PMeT、钛酸盐纳米管/P3HT的光电转换效率分别达11.40%, 0.91%(未校正光子损失). 钛酸盐纳米管/PMeT的光电转换效率较钛酸盐纳米管/P3HT的光电转换效率高10.5%. 钛酸盐纳米管/PMeT、钛酸盐纳米管/P3HT中存在p-n异质结, 在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离. 相似文献
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用光电流作用谱、光电流-电势图等光电化学方法研究了聚噻吩(PTh)膜和纳米结构TiO2/聚噻吩(ITO/TiO2/PTh)复合膜的光电转换性质。结果表明,PTh膜的禁带宽度为2.02eV,价带位置为-5.86 eV,导带位置为-3.84 eV。在ITO/TiO2/PTh复合膜电极中存在p-n异质结,在一定条件下异质结的存在有利于光生电子-空穴对的分离,PTh修饰ITO/TiO2电极可使光电流产生波长发生明显红移,从而提高了宽禁带半导体的光电转换效率。在实验条件下,单色光的光电转换效率最高可达到13%。 相似文献
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用光电流作用谱、光电流-电势图等光电化学方法研究了ITO(铟锡氧化物导电玻璃)/TiO2 /Q-PbS(量子点PbS)膜电极的光电转换性质。结果表明,由于量子尺寸的效应,在膜电极制备中,随着ITO/TiO2电极在饱和Pb(CH3COO)2溶液中浸泡时间的不同,所制备的Q-PbS颗粒大小不同,禁带宽度随着浸泡时间的增大而减小,浸泡时间为40 s、在80 ℃烘干下制备的Q-PbS的禁带宽度为1.68 eV,其价带位置为-5.072 eV。Q-PbS修饰ITO/TiO2电极可使光电流发生明显的红移,从而提高宽禁带半导体的光电转换效率。 相似文献
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为了提高CdS光敏层在TiO2一维纳米棒阵列中的填充率,在TiO2种子层的基础上,采用水热法于FTO导电玻璃表面生长了棒长较短、棒间距较大的低密度TiO2一维纳米棒阵列膜,通过化学浴沉积在TiO2纳米棒表面包覆CdS种子层,以此为基底采用水热法于TiO2一维纳米阵列中生长CdS光敏层。采用SEM,XRD及紫外-可见吸收光谱对不同CdS水热生长时间的TiO2/CdS复合膜结构进行了表征,并对其光电性能进行了研究。结果表明,低密度TiO2纳米棒阵列有利于CdS生长液在阵列中渗入形成完全包覆的CdS种子层,CdS光敏层通过水热过程在整个TiO2纳米棒表面均匀生长,逐渐形成CdS对TiO2纳米棒阵列的完全填充和包覆,并在阵列顶端形成由CdS纳米短棒组成的花状修饰层;CdS的修饰将TiO2一维纳米阵列膜的光吸收拓展至可见光区,水热生长7 h所得到的TiO2/CdS复合膜具有最高光电流。所制备的CdS修饰低密度TiO2纳米棒复合膜在太阳电池器件中具有很好的应用前景。 相似文献
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ZnO纳米管有序阵列与Cu2O纳米晶核壳结构的光电化学性能及全固态纳米结构太阳电池研究简 总被引:1,自引:0,他引:1
采用电化学方法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃基底上制备了高度有序的ZnO纳米管阵列,然后在ZnO纳米管阵列上电化学沉积Cu2O纳米晶颗粒,获得了一维有序Cu2O/ZnO核壳式纳米阵列结构,通过控制Cu2O纳米晶的沉积电量得到不同厚度的Cu2O壳层,并对该核壳式纳米阵列的形貌和结构进行了分析. 以Cu2O/ZnO一维核壳式纳米阵列结构为光电极组装全固态纳米结构太阳电池,研究了Cu2O壳层厚度对光电极光吸收性能、光电性能以及组装电池光伏性能的影响,优化了电池中对电极材料的喷金厚度. 结果表明,以Cu2O沉积电量为1.5 C的Cu2O/ZnO为光活性层,以4 mA电流下真空镀金20~25 min的铜基底为对电极组装的简易太阳电池最高可获得0.013%的光电转换效率. 相似文献
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导电高聚物修饰纳米尺度TiO~2多孔膜电极的光电化学研究 总被引:20,自引:1,他引:20
用光电化学方法研究了用导电高聚物修饰的纳米晶TiO~2多孔膜电极在不含氧化还原对和含不同氧化还原对体系电解质溶液中的光电转换过程。TiO~2/导电高聚物多孔膜电极为双层n型半导体结构,内层TiO~2多孔膜的禁带宽度为3.26eV,外层聚吡咯(PPy)膜的禁带宽度为2.23eV,而聚苯胺(PAn)膜的禁带宽度为2.88eV。用导电高聚物修饰半导体电极能使其在可见光区的光吸收增加,光电流增强,且起始波长红移至>600nm,使宽禁带半导体电极的光电转换效率得到明显改善。 相似文献
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TiO2与ZnO复合纳米结构电极的光电化学研究 总被引:2,自引:0,他引:2
利用尿素加压共沉淀法以Ti(SO4)2与Zn(NO3)2为原料制备了TiO2-ZnO复合纳米粒子, 其纳米结构电极的光电化学研究结果表明, 反应物摩尔比为3∶1, 于530 ℃煅烧制备的复合纳米结构电极的光电转换效率最高. 对吸附染料RuL2(SCN)2∶2TBA的纳米结构TiO2和各种复合纳米粒子的纳米结构电极进行光电研究的结果表明, 染料对各纳米结构电极都起到了敏化作用, 其中也是由反应物摩尔比为3∶1, 于530 ℃煅烧制备的纳米结构电极的光电转换效率最高. 对聚3-甲基噻吩修饰的纳米结构TiO2和摩尔比为3∶1, 于530 ℃煅烧的复合纳米粒子构成的纳米结构电极进行光电性能研究, 结果表明, 聚3-甲基噻吩与半导体纳米粒子之间存在p-n结, 在一定条件下p-n结的存在有利于光生电子/空穴的分离, 从而提高了光电转化效率. 相似文献
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分别采用一步水热法和两步水热法在导电玻璃(FTO)上制备了二氧化钛(TiO2)纳米棒(NR)阵列和TiO2分枝纳米棒(B-NR)阵列。 利用低温化学浴沉积法(CBD)在TiO2纳米棒阵列(NRA)和TiO2分枝纳米棒阵列(B-NRA)基底上沉积Sb2S3纳米粒子(NPs)。 接着分别旋涂聚-3已基噻吩(P3HT)和2,2'7,7'-四-(二甲氧基二苯胺)螺芴(Spiro-OMeTAD)组装成TiO2(NRA)/Sb2S3/P3HT/Spiro-OMeTAD和TiO2(B-NRA)/Sb2S3/P3HT/ Spiro-OMeTAD为光活性层的杂化太阳电池。 结果表明,由TiO2(NRA)/Sb2S3/P3HT/Spiro-OMeTAD复合膜结构组装的杂化太阳电池的光电转换效率(PCE)是2.92%,而由TiO2(B-NRA)/Sb2S3/P3HT/Spiro-OMeTAD复合膜结构组装的杂化太阳电池的PCE提高到了4.67%。 相似文献