聚合物辅助沉积法制备太阳能电池缓冲层

【摘要】能源问题日益严峻，利用太阳能成为了解决能源问题的重要手段之一。但现如今电池制作存在工艺复杂，原材料价格昂贵，设备要求高等问题限制了太阳能电池的广泛应用。本文主要是基于聚合物沉积线路设计能源材料，并尝试将其应用于太阳能电池器件中，研究内容主要包括以下几个方面：1.TiO2是一种常用的染料敏化太阳能电池致密层材料，通常其由TiCl4为原材料制备而成。由于TiCl4水溶液的不稳定，容易在水中水解成TiO2或Ti(OH)4得到浑浊的溶液或沉淀，通过用聚合物辅助沉积法将Ti离子与聚乙烯亚胺（PEI）的氨基形成共价键或静电作用形成稳定的水溶液，解决了Ti离子溶液易水解的问题。将该溶液旋涂于基底上在空气中一定的温度下退火得到二氧化钛，其薄膜致密、平整、无缺陷。将其应用在染料敏化太阳能电池中其性能还略优于常用的TiCl4水溶液沉积的染料敏化太阳能电池的性能。2.氧化钼薄膜通常用于有机太阳能电池中作为空穴传输层，阻挡了电子空穴对的复合。本文通过聚合物辅助沉积法在铝酸镧（LAO）基底上长出氧化钼薄膜，通过XRD(X-rayDiffraction)衍射花样和HRTEM(HighResolutionTransmissionElectronMicroscopy)分析可知，在铝酸镧基底上生长出了外延的氧化钼薄膜；同时此方法也尝试用来制备有机太阳能电池的缓冲层。3.为了寻找新型的能源复合材料，本文也采用聚合物辅助沉积法构建碳纳米管复合电极材料：即通过将Ti的前驱体溶液渗透到CNT（CarbonNanoTube）纤维内，通过退火得到CNT/TiC复合材料。对机械性能和电导性研究发现发现，在室温下，其拉伸强度为0.67GPa，其电导率为1650S/cm，其拉伸模量为420GPa，提升了CNT的导电性和拉伸强度。这为能源领域合成复合材料提供了一种选择的可能。
【作者】易庆华；
【导师】邹贵付；
【作者基本信息】苏州大学，材料物理与化学，2014，硕士
【关键词】聚合物辅助沉积；二氧化钛；氧化钼；碳纳米管；碳化钛；

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