摻雜Cds量子點太陽能電池制備與封裝工藝的研究.pdf

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2、學位論文作者簽名：多，』差砂坪年眇J 月／￡f E 1嵫開 口保密( ——年——月) ( 保密的學位論文在解密后應遵守此協(xié)議)指導教師簽名仞“年／月I 慧?文焉荊筍日 彤日 弘7 午年礦／月哆日摘要摘要量子點敏化太陽能電池( Q D S S C s ) 是染料敏化太陽能電池( D S S C s ) 的一個重要發(fā)展方向，由于其極高的理論轉換效率和較低的生產(chǎn)成本，近年來受到人們的廣泛關注。但是由于量子點導帶上的電子很容易與電解質溶液發(fā)生復

3、合以及太陽能電池制備過程中各種不完善因素的影響，使得Q D S S C s 的光電轉換效率仍然低于D S S C s 。為了提高量子點敏化太陽能電池的光電轉換效率，需要對太陽能電池制備過程中的每個步驟分別進行優(yōu)化和改進。本論文從量子點敏化劑以及太陽能電池的制備封裝工藝入手，對其進行了優(yōu)化和改進，使改進工藝后的量子點敏化太陽能電池短路電流密度、光電轉化效率等性參數(shù)能都得到提高，最后還對大面積太陽能電池進行了初步探究，得到初步研究成果。本論

4、文的研究內容如下：1 ．本文探討了改變沉積次數(shù)對量子點敏化太陽能電池性能的影響。經(jīng)過大量實驗和測試得出的結論，在3 0 ℃恒溫震蕩條件下，當S I L A R 沉積次數(shù)為8 次時，C d S 量子點在T i 0 2 電極表面的覆蓋率達到最優(yōu)，此時電子受到最大限度的激發(fā)并向外電路傳輸，且T i 0 2 薄膜的孔隙不會被堵塞，最終測得光電轉換效率可達到O ．9 7 ％。2 ．基于S I L A R 方法對C d S 量子點進行摻雜改性實驗。

5、( 1 ) 采用C a 、M g 摻雜C d S 量子點，并應用于P t 對電極。分別討論了改變兩種金屬元素的摻雜比例和沉積次數(shù)對C d SQ D S S C s 性能的影響。對于C a 摻雜C d SQ D S S C s 而言，當C a 的摻雜濃度為0 ．3 M 、沉積次數(shù)為8 次時，電池的光電轉換效率達到了最大值( 0 ．6 3 3 ％) 。對于M g 摻雜C d SQ D S S C s 而言，當M g 的摻雜濃度為O ．3 M

6、 、沉積次數(shù)為6 次時，電池的光電轉換效率達到了最大值( O ．3 4 8 ％) 。( 2 ) 在金屬元素單摻雜的基礎之上，本文還研究了金屬元素摻雜C d S 量子點共敏化劑對C d SQ D S S C s 性能的影響。將C u ／M g 和C u ／C a 進行組合，C u 、M g 、C a 分別單獨摻雜至i J C d S 量子點中，后按一定先后順序將制備好的量子點分別沉積至l J T i 0 2 薄膜上的方法就稱為共敏化。本文

7、分別從改變沉積順序和改變沉積層數(shù)兩方面討論了金屬元素共敏化對C d S Q D S S C s 性能的影響，獲得了很好的效果。3 。對大面積太陽能電池及太陽能電池的全封裝技術進行了探究。( 1 ) 本文對基于C d S 量子點的大面積太陽能電池的性能進行了初步探究，分別從T i 0 2 薄膜面積大小和T i 0 2 薄膜不同的排列方式兩方面對太陽能電池性能進行了對比討論，對后續(xù)進行大面積電池的相關實驗具有指導性的意義。( 2 ) 為提高