噻吩类有机染料和电催化材料在染料敏化太阳能电池中的应用
噻吩类有机染料和电催化材料在染料敏化太阳能电池中的应用【摘要】:染料敏化太阳能电池是一种新型、无污染的清洁能源,其成本低、制作工艺简单、光电转换效率较高,引起了全世界科研工作者的广
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM914.4
【目录】:
- 摘要6-7
- Abstract7-9
- 第一章 绪论9-41
- 1.1 研究背景9-10
- 1.2 DSSC的基本概念与性能表征10-13
- 1.2.1 DSSCs的器件结构和原理10-11
- 1.2.2 J-V特性曲线11-12
- 1.2.3 有机太阳能电池的性能表征参数12-13
- 1.3 衬底13
- 1.4 半导体纳米晶薄膜13-15
- 1.5 电解质15-17
- 1.6 对电极材料17-21
- 1.6.1 碳材料对电极17-18
- 1.6.2 无机材料对电极18-19
- 1.6.3 导电聚合物对电极19-21
- 1.7 光敏染料21-30
- 1.7.1 多联吡啶钌钌染料22-23
- 1.7.2 金属卟啉23-25
- 1.7.3 金属酞菁25-26
- 1.7.4 纯有机染料26-30
- 1.8 论文的选题意义及主要研究内容30-32
- 参考文献32-41
- 第二章 实验部分41-46
- 2.1 试剂与仪器41-44
- 2.2 TiO_2浆料的制备44
- 2.3 TiO_2光阳极的制备44-45
- 2.4 液态电解质的配制45
- 2.5 电池的封装45
- 2.6 电池的光电性能测试45-46
- 第三章 二苯并噻吩连接的D-π-A染料的合成及性能研究46-59
- 3.1 引言46
- 3.2 实验部分46-52
- 3.2.1 仪器与试剂46-47
- 3.2.2 染料的合成与表征47-52
- 3.3 结果与讨论52-57
- 3.3.1 染料的合成52
- 3.3.2 染料的紫外-可见吸收光谱52-54
- 3.3.3 染料的电化学性能54
- 3.3.4 染料的密度泛函理论计算54-55
- 3.3.5 染料的光伏性能55-57
- 3.4 本章小结57-58
- 参考文献58-59
- 第四章 4,8-二噻吩苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩交叉共轭有机染料的电荷转移59-75
- 4.1 引言59-60
- 4.2 实验部分60-66
- 4.2.1 仪器与试剂60
- 4.2.2 染料及中间体的合成与表征60-66
- 4.3 结果与讨论66-73
- 4.3.1 染料的合成66
- 4.3.2 染料的紫外-可见吸收光谱66-68
- 4.3.3 染料的荧光光谱68-69
- 4.3.4 染料的密度泛函理论计算69-70
- 4.3.5 染料的循环伏安曲线70-71
- 4.3.6 染料的光伏性能71-72
- 4.3.7 强度调制光电压测试(IMVS)72-73
- 4.4 本章小结73-74
- 参考文献74-75
- 第五章 双D-π-A结构的染料在染料敏化太阳能电池中的应用与研究75-92
- 5.1 引言75-76
- 5.2 实验部分76-82
- 5.2.1 仪器与试剂76
- 5.2.2 染料及中间体的合成与表征76-82
- 5.3 结果与讨论82-90
- 5.3.1 染料的合成82-83
- 5.3.2 染料的紫外-可见吸收光谱83-84
- 5.3.3 染料的红外光谱84-85
- 5.3.4 染料的密度泛函理论计算85-86
- 5.3.5 染料的电化学性质86-87
- 5.3.6 染料的光伏性能87-89
- 5.3.7 强度调制光电压测试(IMVS)89-90
- 5.4 本章小结90-91
- 参考文献91-92
- 第六章 液晶聚合物的合成及其作为DSSCs对电极的性能研究92-106
- 6.1 引言92-93
- 6.2 实验部分93-98
- 6.2.1 仪器与试剂93
- 6.2.2 EDOT衍生物的合成与表征93-98
- 6.3 结果与讨论98-101
- 6.3.1 单体和聚合物的红外表征98
- 6.3.2 聚合物薄膜的扫描电镜表征98-99
- 6.3.3 聚合物薄膜的偏光显微镜表征99
- 6.3.4 聚合物薄膜的热重分析99-100
- 6.3.5 液晶EDOT膜的电化学性能100-101
- 6.4 液晶EDOT膜DSSCs的性能表征101-104
- 6.5 本章小结104-105
- 参考文献105-106
- 第七章 N,B-掺杂石墨烯的制备及其作为对电极在DSSCs中的应用与研究106-118
- 7.1 前言106
- 7.2 实验部分106-107
- 7.2.1 N,B-掺杂的石墨烯的制备106-107
- 7.2.2 N,B-掺杂石墨烯对电极的制备107
- 7.2.3 N,B-掺杂石墨烯对电极的表征及光伏性能测试107
- 7.3 结果与讨论107-116
- 7.3.1 N,B-掺杂石墨烯的拉曼表征107-108
- 7.3.2 N,B-掺杂石墨烯的X射线光电子能谱(XPS)表征108-109
- 7.3.3 掺杂石墨烯的比表面积分析109-110
- 7.3.4 N,B-掺杂石墨烯的XRD表征110
- 7.3.5 N,B-掺杂石墨烯的扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征110-111
- 7.3.6 N,B-掺杂石墨烯对电极的电化学性质111-115
- 7.3.7 N,B-掺杂石墨烯的光电性能115-116
- 7.4 本章小结116-117
- 参考文献117-118
- 全文总结118-120
- 攻读博士学位期间已取得的研究成果120-121
- 致谢121-122
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