碳納米管制備及其在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用展望.pdf

1、太陽(yáng)能是人類取之不盡、用之不竭的可再生清潔能源。太陽(yáng)能的有效利用可以同時(shí)解決人類生存所面臨的兩大危機(jī)“能源短缺”和“環(huán)境污染”。在太陽(yáng)能的有效利用中,太陽(yáng)能的光電利用是近年來(lái)發(fā)展最快、最具活力的研究領(lǐng)域。太陽(yáng)能電池的研制和開發(fā)日益得到重視。降低成本、提高效率是太陽(yáng)能電池的發(fā)展趨勢(shì)。由于傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池降價(jià)的空間有限,因此開發(fā)高效廉價(jià)的新型太陽(yáng)能電池具有重要意義。碳納米管具有極高的電荷傳輸性能,已被廣泛地用于有機(jī)太陽(yáng)能電池的制備中。然而,基

2、于碳納米管的有機(jī)太陽(yáng)能電池是將粉末狀的碳納米管與有機(jī)材料共混,碳納米管之間的結(jié)合較弱,因此導(dǎo)致較大的電阻且電子空穴對(duì)容易發(fā)生復(fù)合,使得太陽(yáng)能電池的效率很低。直接將碳納米管薄膜作為太陽(yáng)能電池的電極或轉(zhuǎn)換材料受到了研究者的青睞。雖然碳納米管具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的電學(xué)性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和吸光性,然而它們?cè)谔?yáng)能電池上的實(shí)際應(yīng)用在技術(shù)上卻受到了很大的限制。其中最重要的問(wèn)題就是目前大規(guī)模制備的碳納米管產(chǎn)物中雜質(zhì)太多、碳納米管的直徑不均勻、且具

3、有很多缺陷。
　　因此,通過(guò)對(duì)碳納米管制備工藝的研究,分析工藝條件和碳納米管形貌、電學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系,摸索出最佳工藝條件,制備出管徑均勻、高純度、結(jié)構(gòu)完美、性能優(yōu)良的碳納米管,最終實(shí)現(xiàn)碳納米管的低成本、大批量生產(chǎn),具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)中,我們采用化學(xué)氣相沉積法,在基底上制備了碳納米管陣列,通過(guò)改變?nèi)肟跍囟?、載氣總流量、氫氣流量以及基底等工藝條件,制備出不同的碳納米管陣列樣品,使用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(