光電變色器件用TiO-,2-薄膜的研制.pdf

1、光電變色器件是利用敏化TiO<,2>納米晶太陽能電池的光電轉換性能給電致變色材料提供電源的一種新型器材,它的出現(xiàn)使得多年來廣受關注的電致變色器件更具有實用性.所謂電致變色是指電致變色材料在電場作用下,發(fā)生離子與電子的共注入與共抽出,使材料的價態(tài)與化學組分發(fā)生可逆變化,從而使材料的透射與反射透性發(fā)生變化.光電變色之所以比電致變色更具有優(yōu)越性,關鍵在于引入了納米晶二氧化鈦敏化太陽能電池.敏化太陽能電池將一種窄禁帶半導體材料修飾、組裝到另一種

2、大能隙的半導體材料上,這種結構最主要的優(yōu)點是可將吸收的太陽光產生激發(fā)態(tài)電子的區(qū)域與電荷傳遞區(qū)域分離,提高光電轉換效率.二氧化鈦以其價廉、完全無公害且很穩(wěn)定等優(yōu)點,成為現(xiàn)在敏化太陽能電池應用的最多的大能隙半導體材料.該課題描述了光電變色器件用的敏化太陽能電池的組件及工作原理,從理論上系統(tǒng)的研究了TiO<,2>薄膜微結構對敏化太陽能電池光電轉換特性的影響.工藝上采用了電子束蒸發(fā)法,在不同的條件下制備了多批樣品并對其性能進行了測試.所得結果對

3、制備高性能的敏化太陽能電池具有很好的參考價值.對制備的二氧化鈦薄膜,借助于原子力顯微鏡(AFM)、X射線衍射(XRD)、俄歇電子能譜(AES)、紫外光電子譜(UPS)對二氧化鈦薄膜的表面形貌、結晶形態(tài)、表面成分以及吸收光譜進行了研究.研究了電子束蒸發(fā)法工藝參數(基片溫度、反應速率和薄膜厚度)對二氧化鈦薄膜性能(表面形貌、粒徑和表面成分)的影響和作用.得到以下結論:1.隨著反應速率、基片溫度、薄膜厚度的增加,薄膜表面越加致密;隨著基片溫度