论文部分内容阅读
随着全球经济的快速发展,能源的短缺与需求日趋严重,伴随着环境的污染阻碍了社会经济的发展。全球把目光投向了可再生能源,例如风能、水能、潮汐能、核能以及太阳能成为解决能源危机和环境的焦点。其中太阳能是用之不竭,取之不尽；并且很安全,利用成本低,不受环境的限制,将太阳能直接转换为热能和电能,造福了全人类并一直是21世纪最有潜力的能源。人们进行了大量的基础实验来提高太阳能电池的光电转换效率,其中敏化剂的光学吸收性能极大的影响了太阳能光电转换。无机纳米半导体材料制备方法简单廉价,且其特殊的尺寸效应及其良好的消光系数,作为一种取代有机染料分子的光敏材料重要半导体材料之一。本论文中,我们分别制备了ZnO/CdTe纳米电缆阵列,CdTe/CdS共敏化ZnO纳米电缆阵列电极,ZnS钝化ZnO/CdTe纳米电缆阵列电极。并研究了光电化学性能。首先,采用水热法制备ZnO纳米线阵列,通过电化学沉积法在ZnO纳米线阵列表面沉积CdTe晶粒,形成了核一壳结构的纳米电缆,这种结构的样品是太阳能电池的光阳极,用三电极体系测试其光电化学性能,并取得了好的效果。其次,利用CdTe/CdS共敏化ZnO纳米线阵列即形成ZnO/CdTe/CdS纳米电缆阵列电极,通过三步法制备该电极,首先采用水热法在ITO导电玻璃衬底上制备ZnO纳米线阵列,然后利用电化学沉积工艺制备CdTe纳米壳层,最后通过SILAR法制备CdS外层。在三电极体系下测试光电化学性能,比较ZnO纳米线阵列、ZnO/CdTe纳米电缆、CdTe/CdS共敏化ZnO纳米电缆作为电极时的光电化学性能,优化CdS的沉积次数,获得性能极好的ZnO/CdTe/CdS核壳电极。最后本文用ZnS钝化ZnO/CdTe纳米线阵列,即形成ZnO/CdTe/ZnS纳米电缆阵列电极,通过三步法制备该电极,首先采用水热法制备取向好的ZnO纳米线阵列,然后利用电化学沉积工艺制备CdTe纳米壳层,最后通过SILAR法制备ZnS外层。在三电极体系下测试光电化学性能,比较了ZnO纳米线阵列、ZnO/CdTe纳米电缆、ZnS钝化ZnO/CdTe纳米电缆作为电极时的光电化学性能,通过优化ZnS的沉积次数,获得性能优良的ZnO/CdTe/ZnS核壳电极。