基于ZnO納米陣列的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合太陽(yáng)能電池的制備與表征.pdf

1、本文利用射頻磁控濺射技術(shù)在摻錫氧化銦(ITO)玻璃上生長(zhǎng)了ZnO籽晶層，并利用水熱法在籽晶層上生長(zhǎng)了ZnO納米陣列，并利用陣列制備了有機(jī)/無(wú)機(jī)混合太陽(yáng)能電池。在研究過程中，主要完成了如下幾方面的工作:
　　在射頻磁控濺射生長(zhǎng)的ZnO籽晶層上用水熱法生長(zhǎng)了結(jié)晶質(zhì)量較好、擇優(yōu)取向性好、長(zhǎng)度與間距適中的ZnO納米陣列，并對(duì)其生長(zhǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。我們發(fā)現(xiàn)以硝酸鋅粉末和六亞甲基四胺粉末為原料時(shí)，聚四氟乙烯反應(yīng)釜中物料濃度為0.05mol/L

2、、保溫溫度為95℃、保溫時(shí)間90min時(shí)，得到的ZnO納米陣列的形貌最為理想。并且通過XRD測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)其結(jié)晶性和取向性較好。
　　在ZnO納米陣列上旋涂了聚-3己基噻吩(P3HT)有機(jī)物，并鍍上MoO3和Al電極，成功制備了基于ZnO納米陣列的有機(jī)/無(wú)機(jī)混合太陽(yáng)能電池，并對(duì)其制備條件進(jìn)行了優(yōu)化。我們發(fā)現(xiàn)旋涂之前ZnO納米陣列的退火和旋涂后P3HT層的退火對(duì)電池的性能均有顯著的提高作用。我們還發(fā)現(xiàn)了旋涂P3HT的最優(yōu)條件為500r

3、pm下旋涂1min，過高或者過低的轉(zhuǎn)速都會(huì)影響器件的性能。
　　用CdSe量子點(diǎn)對(duì)基于ZnO納米陣列的有機(jī)/無(wú)機(jī)混合太陽(yáng)能電池進(jìn)行了敏化，并分析了其原理。我們使用有機(jī)物巰基丙酸(MPA)將CdSe量子點(diǎn)接枝到ZnO納米線表面，并用紫外-可見分光光度計(jì)(UV-vis)驗(yàn)證了接枝的成功。我們發(fā)現(xiàn)CdSe的引入對(duì)器件的性能有顯著的提高。我們通過UV-vis分析和熒光光譜(PL)分析，確定了CdSe對(duì)ZnO納米陣列和P3HT的界面上的激子