ZnO,太阳能电池,光催化,等级结构多孔阵列膜,Ag修饰,

论文导读：
摘要：随着人类科技和工业文明的迅猛进展,新型能源开发和环境保护已成为人类可持续进展战略的核心。太阳能是最具潜力的新型可再生能源,在能源领域对太阳能运用进行探讨成为必定进展走势。一种新型太阳能电池染料敏化太阳能电池(DSSC)就是利用太阳能光伏发电,具有十分广阔的探讨前景。同时为了改善日益严重的环境污染不足,保护人类赖以存活的环境,各种光催化技术正在被广泛的开发利用。探讨表明,不论是作为太阳能电池光阳极材料,还是光催化降解中的光催化剂,半导体氧化物相对于其它材料都具有优越性。ZnO由于易结晶性和各向异性生长的特性,使其可以通过不同可控生长方式获得具有特殊的光电性质的纳米结构,我们很容易在ZnO表面进行改性工作。本论文针对高比表面积F-ZnO薄膜的合成制备及其在DSSC和光催化技术中的运用进行了有益的探讨,其主要内容如下：通过模仿植物叶子表面的分等级多孔结构,成功制备出一种高比表面积等级结构的F-ZnO多孔棱柱阵列膜,得到了较高的DSSC光电转换效率。以无机盐硝酸锌、氟化铵为原料,采取简单的低温化学浴策略和后续的热处理历程,在FTO导电玻璃基底上获得了等级结构F-ZnO多孔棱柱阵列膜。通过SEM、TEM等手段对样品进行形貌和结构探讨,结果显示该阵列薄膜生长均匀、与基底附着性好,并且具有极大的比表面积,同时,高分辨透射电镜探讨结果表明构成薄膜的单根棱柱是一种准单晶结构。把制备的F-ZnO多孔膜运用于DSSC,在膜厚为1.6μ m时获得2.93%的光电转换效率,其性能优于相同膜厚的ZnO纳米棒基DSSC。通过染料解吸附实验和电化学浅析,进一步证明该等级结构膜比表面积大,传输电阻小,非常适合运用于太阳能电池光阳极材料。另外,还探讨了薄膜厚度对光电性能的影响。通过光合成法,制备了Ag修饰F-ZnO多孔薄膜,并探讨在紫外光照射下其对罗丹明B染料的降解作用。结果表明,表面采取Ag修饰能有效提升样品光催化活性。对不同修饰量样品光催化活性探讨显示,Ag的含量显著影响修饰后ZnO光催化活性,当Ag与Zn原子百分比小于3mol%时,随着修饰量增加,光催化活性增强,大于3mol%之后,光催化活性又开始下降。这是由于适量的Ag的有着可以有效抑制ZnO表面光生电子-空穴对的复合,有利于光催化活性的提升。另外,还对Ag负载量为3mol%的样品进行了光催化循环性能测试,结果表明与粉末样品相比,薄膜样品更易于回收且循环性能好。关键词：ZnO论文太阳能电池论文光催化论文等级结构多孔阵列膜论文Ag修饰论文
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Abstract6-10
第一章 绪论10-24

1.1 引言10-11

1.2 ZnO纳米材料的基本结构及特性11-14

1.2.1 ZnO晶体基本性质11-13

1.2.2 ZnO材料的缺陷13-14

1.3 DSSC的探讨概况14-18

1.3.1 DSSC组成结构14-17

1.3.2 DSSC工作原理17-18

1.3.3 ZnO基DSSC的局限性及展望18

1.4 ZnO光催化剂的探讨近况18-23

1.4.1 半导体氧化物光催化机理18-19

1.4.2 环境因素对半导体光催化性能的影响19-20

1.4.3 光催化剂的改性进展20-22

1.4.4 半导体光催化剂有着的不足22-23

1.5 本论文的探讨作用和主要工作23-24

第二章 等级结构F-ZnO多孔棱柱阵列膜的制备及其在DSSC中的运用24-40

2.1 引言24-25

2.2 实验部分25-26

2.1 试剂和器材25

2.2 F-ZnO光阳极的制备25

2.3 DSSC的组装25-26

2.4 样品的表征26

2.3 结果与浅析26-39

2.3.1 前驱体的晶体结构浅析(XRD)26-27

2.3.2 不同反应时间前躯体形貌浅析(SEM)27-29

2.3.3 多孔F-ZnO的XRD,EDX表征29

2.3.4 多孔F-ZnO的SEM,TEM,HRTEM表征29-31

2.3.5 光电性能探讨与表征31-33

2.3.6 染料的吸附性能实验33-35

2.3.7 电化学浅析35-37

2.3.8 厚度对DSSC电池性能的影响37-39

2.4 结论39-40

第三章 AG修饰等级结构F-ZNO多孔薄膜的制备及其光催化性能探讨40-51

3.1 引言40-41

3.2 实验部分41-42

3.

2.1 试剂和仪器41

3.

2.2 样品的制备41

3.

2.3 样品的表征41-42

3.

2.4 光催化性能评价42

3.3 结果与讨论42-50

3.1 晶体结构(XRD浅析)42-43

3.2 SEM和TEM探讨43-46

3 3 .3 荧光光谱46-47

3.4 光催化性能浅析47-50

3.4 结论50-51

第四章 总结51-52
参考文献52-60
在校期间发表的论文及科研成果60-61
致谢61