【摘 要】
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本文利用射频磁控溅射技术在掺锡氧化铟(ITO)玻璃上生长了ZnO籽晶层,并利用水热法在籽晶层上生长了ZnO纳米阵列,并利用阵列制备了有机／无机混合太阳能电池。在研究过程中,主要
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本文利用射频磁控溅射技术在掺锡氧化铟(ITO)玻璃上生长了ZnO籽晶层,并利用水热法在籽晶层上生长了ZnO纳米阵列,并利用阵列制备了有机／无机混合太阳能电池。在研究过程中,主要完成了如下几方面的工作：在射频磁控溅射生长的ZnO籽晶层上用水热法生长了结晶质量较好、择优取向性好、长度与间距适中的ZnO纳米阵列,并对其生长条件进行了优化。我们发现以硝酸锌粉末和六亚甲基四胺粉末为原料时,聚四氟乙烯反应釜中物料浓度为0.05mol/L、保温温度为95℃、保温时间90min时,得到的ZnO纳米阵列的形貌最为理想。并且通过XRD测试我们发现其结晶性和取向性较好。在ZnO纳米阵列上旋涂了聚-3己基噻吩(P3HT)有机物,并镀上Mo03和Al电极,成功制备了基于ZnO纳米阵列的有机／无机混合太阳能电池,并对其制备条件进行了优化。我们发现旋涂之前ZnO纳米阵列的退火和旋涂后P3HT层的退火对电池的性能均有显著的提高作用。我们还发现了旋涂P3HT的最优条件为500rpm下旋涂1min,过高或者过低的转速都会影响器件的性能。用CdSe量子点对基于ZnO纳米阵列的有机／无机混合太阳能电池进行了敏化,并分析了其原理。我们使用有机物巯基丙酸(MPA)将CdSe量子点接枝到ZnO纳米线表面,并用紫外-可见分光光度计(UV-vis)验证了接枝的成功。我们发现CdSe的引入对器件的性能有显著的提高。我们通过UV-vis分析和荧光光谱(PL)分析,确定了CdSe对ZnO纳米阵列和P3HT的界面上的激子分离过程具有有效的促进性能,这是CdSe量子点能够提高器件性能的关键。
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