配位聚合物({Zn[(4-Fluorobenzonitetrazole)]2}n)和ZnO在DSSC中的探究及应用

来源 :华中师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luo_yanjiang1980
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世界在发展,社会在进步,生活水平也在提升,人类对不断增加的物质、文化等的需求,都离不开科技。科技给社会带来的便利和进步是我们亲眼目睹和亲身经历的,而科技的发展离不开对能源的需求,人们对不断增长的物质、文化等的追求越多,就对能源的需求越大。不可再生能源的使用增多,使得储量急剧减少,也使环境遭受严重污染。为实现社会的可持续发展,以及对能源环境的保护,人们对不可再生能源的寻找和利用显得越加重要。风能,潮汐能,太阳能等,在生活中的利用越来越明显,也显得越来越重要。尤其是太阳能:它的广泛、无毒、长久、巨大等特点,被人们开发和利用最广。人们对它的关注度也是很高的,对它的开发利用也是在慢慢向前进步的。近十几年浮现出的染料敏化太阳能电池(DSSC),就是一种对太阳光的使用和开发的一类电池。它具有,成本低,安全环保,制作工艺简单,对太阳能的利用率高,适宜产业化等优势,吸引了大量研究者的目光。该文章主要对DSSC光阳极来探究。传统的光阳极材料主要有:‘TiO2、ZnO、 SnO2等半导体金属氧化物。本文主要从原理出发,根据能级的匹配,光的吸收和电子的转移,来寻找新的适合做光阳极材料的新物质—含锌基的有机金属配位聚合物({Zn[(4-Fluorobenzonitetrazole)]2}n)。跟据其能级的匹配,对太阳能波长的吸收。实现了使这种物质做为一种新材料来制作光阳极的应用。并通过测试我们在其厚度达19μm时,得到0.86%光电转化效率。本文还进一步改进DSSC的一些材料的结构推进光电转化效率的提高。主要有对氧化锌结构的改性,不同的结构和形貌对DSSC的性能有巨大的影响。对染料的吸附和对电子的传输是影响DSSC的重要原因,本文主要是结合两者的共同特点来实现DSSC的最优光电转化率。在纯ZnO纳米棒做光阳极制造成的DSSC,其能量转化率为1.64%。纯ZnO纳米小颗粒转化效率达].83%。两者组合而成的DSSC其光电转化效率达2.69%。
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