专利快速测定仪一表多用可做为cod测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪、总磷测定仪、重金属测定仪,专利产品【测定仪一年保护、终生免费维护】
028-87843859 13348859961vip@5117.info

ph电极浸泡液·多层太阳能电池的构造和原理

[导读]:核心提示:电池是固态多层构造,依次为染料分子层-50nmAu薄膜-200nmTiO2-Ti基底。选择Au和TiO2来制备电池使得在金属半导体界面上形成的肖特基势垒高度约为0.9V,选择汞溴红作为光敏染料,是由于汞溴红的激发态施主能级高于肖特基势垒。电池中的光电转化进程有

分类:电极使用方法说明 发布时间:2018-3-3 更新时间:2019-7-18 作者:丁当科技
咨询ph电极浸泡液·多层太阳能电池的构造和原理厂家

  核心提示:电池是固态多层构造,依次为染料分子层-50nmau薄膜-200nmtio2-ti基底。选择au和tio2来制备电池使得在金属半导体界面上形成的肖特基势垒高度约为0.9v,选择汞溴红作为光敏染料,是由于汞溴红的激发态施主能级高于肖特基势垒。电池中的光电转化进程有4步:第1

  ph电极浸泡液·多层太阳能电池的构造和原理,电池是固态多层构造,依次为染料分子层-50nmau薄膜-200nmtio2-ti基底。选择au和tio2来制备电池使得在金属半导体界面上形成的肖特基势垒高度约为0.9v,选择汞溴红作为光敏染料,是由于汞溴红的激发态施主能级高于肖特基势垒。

  电池中的光电转化进程有4步:第1步是在电池表面的染料分子接收光子,发生能量较高的电子;第2步是来自感光层激发态的电子被注入到相邻导体的导带中,以高于费米能级ef,的能量ee穿越金属;第3步是电子能量ee远大于肖特基势垒,并且电子的平均自由程相对于金属厚度来说很长,电子穿越金属并且进入半导体的导带(内电子发射)。当在后欧姆接触上被收集时,接收的光子能量保留在剩余的电子自由能中,供给电压的升高;第4步是通过邻近金属中的热电子的传输,还原氧化态的染料。

  将纯度为99.999%的金箔切碎,清洗和烘干,用王水溶解金。待金完全溶解后,不断搅拌下加热浓缩(温度把持在100℃以下,避免生成不溶于水的一价金化合物),除去二氧化氮,直至得到血红色浓稠的氯金酸。

  将氯金酸稀释到浓度为20%,用氢氧化钾溶液中和到ph值8~10,得到浅酱色的a溶液;将亚硫酸钠溶解到50~60℃蒸馏水中,得到溶液b;将b溶液迟缓参加到a溶液中,得到浅黄色溶液;在溶液中参加必定量的柠檬酸钾、氯化钾、edta,调节镀液ph值到9。

  采取金电极作为阳极,导电玻璃/溅射tio2电极作为阴极。电镀进程中,电镀液温度坚持在40~60℃,ph值坚持在8~10,用柠檬酸和氢氧化钠调节ph值。不停搅拌电镀液,防止电镀液的局部浓渡过低或温渡过高。电镀完成后用去离子水重复冲刷后烘干,采取s4500型扫描电子显微镜察看au薄膜表面形貌。

  2.染料的吸附性能实验

  本文应用的染料为汞溴红(mercuroc-hrome),是一种绿色的结晶状有机化合物,可以形成红色水溶剂。汞溴红的化学名称为2,7-二溴-羟基汞荧光黄素一钠盐,分子式为c20h8o6br2hgna2,分子量为750.71。

  ph电极浸泡液用染料配成各种浓度的染料溶液,将au薄膜样品浸泡在染料溶液中数小时后取出,清洗后用氮气吹干。采取naoh水溶液使汞溴红分子从au薄膜表面解吸,然后用tu1800型紫外及可见分光光度计测定解吸后染料溶液的吸光度,由溶液浓度和吸光度的尺度曲线得到解吸后溶液中染料的浓度,从而计算出汞溴红分子的吸附量。

  3.电池的制造和性能测试

  在ito导电玻璃上溅射200nm致密的tio2薄膜,在350℃退火1h。在tio2薄膜上用亚硫酸盐电镀方式制备100nm的多孔au薄膜。将tio2/au复合薄膜样品在2.5g/l的汞溴红水溶液中浸泡8h,取出样品后清洗烘干。在au薄膜表面涂少许导电银胶作为电池的引出电极。电池测试采取250w的氙灯光源,光强是100mw/cm2,i-v曲线用伏安剖析仪测得,光强用光度计测得。

  实验成果与剖析:

  1.au薄膜的临界厚度

  下降au薄膜的平均厚度有利于更多携带能量的电子通过,并跨越肖特基势垒,从而供给较大的电流输出。但是只有在au的沉积物平均厚度超过某一个临界值时,才干形成持续完整的薄膜。通过研究亚硫酸盐电镀进程au随电镀时间变更的沉积形态获得这一临界厚度,为进一步研究au薄膜的优化染料吸附工艺供给基本。

  电镀电流为0.01a/cm2,采取5s、10s、20s、30s,4种电镀时间,制备了4种au薄膜试样。电镀时间为5s时,au颗粒大小不均匀,成岛状在tio2薄膜表面形成。电镀时间增添到10s,au颗粒覆盖tio2薄膜的面积增大,部分生长成大小基础一致的晶粒,但仍未完全覆盖tio2表面。同时较小的au颗粒持续沉积在长大的au粒的空隙之间。电镀时间增添到20s,au颗粒覆盖tio2薄膜的面积进一步增大,较大的au颗粒团聚生长,形成更大的块状晶粒,小的au颗粒持续沉积在空隙中并长大。电镀时间增添到30s,au晶粒已经完全覆盖了tio2表面,au晶粒大小趋于一致,边角油滑,晶粒之间空隙已经被完全填满,形成了持续完整的au薄膜。测得此au沉积层的平均厚度为80nm,即为形成薄膜的临界厚度。

  对au粒子沉积进程的研究表明,选择必定电镀电流,随着电镀时间增添,在tio2表面形成持续完整的au薄膜。电镀开端时,衬底表面并没有覆盖一层金晶粒,而是生成了一些细微的“结晶核”,随着时间增加,结晶数量增添,它们互相衔接成片,才形成镀层。

  2.绘制尺度曲线

  将汞溴红溶解在naoh水溶液中,配制成不同浓度的汞溴红溶液,分辨进行光谱扫描,获得对应各浓度溶液的接收曲线。以最大接收波长518nm处的吸光度为横坐标,以汞溴红溶液的浓度为纵坐标,绘制出吸光度-溶液浓度的尺度曲线。

  将汞溴红染料溶解在去离子水中,分辨配制成不同浓度的水溶液。将au薄膜样品分辨浸入上述溶液中浸泡15h,然后在naoh水溶液中浸泡脱附,测量各组脱附汞溴红溶液在518nm处的吸光度,与尺度曲线对照后,换算出薄膜表面染料吸附量与汞溴红水溶液浓度的关系。当汞溴红水溶液的浓度到达2.5s/l的时候,au薄膜表面的染料吸附量到达饱和状况。

  (2)薄膜浸泡时间

  将亚硫酸盐电镀au薄膜样品浸入2.5g/l的汞溴红水溶液中,浸泡时间分辨4h、6h、8h、10h、12h,然后在naoh水溶液中浸泡脱附,测量各组脱附汞溴红溶液在518nm处的吸光度,与尺度曲线对照后,换算出薄膜表面染料吸附量与浸泡时间的关系。成果是薄膜表面的染料吸附量随时间增添而进步,当浸泡时间到达8h的时候,au薄膜表面的染料吸附量已经到达饱和状况。

  (3)au薄膜的制备电流密度

  为研究au薄膜制备工艺对染料吸附性能的影响,把持电镀时间制备一批电流密度不同,厚度约为100m的亚硫酸盐电镀au薄膜样品。将au薄膜样品浸入2.5g/l的汞溴红水溶液中,浸泡8h后,在naoh水溶液中浸泡脱附,用紫外及可见分光光度计对脱附溶液进行光谱扫描,测出518nm处的吸光度,与尺度曲线对照,计算出染料分子的数量。随着电流密度增大,不同au薄膜表面的染料吸附量有明显增添,电流密度到达0.06a/cm2,薄膜表面的染料吸附量最高,可到达3.80×10-9mol/cm2。据文献报道,采取氰化物电镀au薄膜的方式,表面的汞溴红分子吸附量为1.33×10-9mol/cm2。亚硫酸盐电镀au薄膜表面的汞溴红分子吸附量,比氰化物电镀au薄膜进步1.86倍。

  通过扫描电子显微镜获得电流密度分辨为0.03a/cm2和0。06a/cm2的au薄膜试样表面形貌,放大倍数为5万倍。当电镀电流为0.03a的au薄膜,晶粒大小相对均匀,平均粒径为50nm左右。电镀电流为0.06a的au薄膜,下层晶粒的粒径较小,为50nm左右,分布较为均匀;上层晶粒的粒径较大,在100nm左右,分布凌乱。呈现这种现象可能是由于随着电流密度的增大,极化作用加强,电镀时间缩短,使得下层的小晶粒还来不及长大就已经填满空隙,新的粒子只能在小晶粒上层持续沉积,并横向生长。随着制备的电流密度的增添,au薄膜的粗糙度有所增大,形成相似于海绵体的构造,使得更多染料分子有可能吸附在au薄膜的表面。

  4.电池性能测试成果

  电池的光电转换效率与mcfarland小组研制的电池相比要差。造成这一成果的原因可能是多方面的:(1)au薄膜太厚,采取亚硫酸盐电镀法制备au薄膜的成膜临界厚度达80nm,而mcfarland电池中的au薄膜厚度仅有10~50nm;(2)亚硫酸盐电镀的au薄膜表面粗糙度较高,晶粒之间界面过多,也增添了电子的传输路径;(3)由于制备工艺不够完善,造成au薄膜和tio2薄膜之间的界面势垒升高;(4)电池的封装和测试工艺不够完善,造成au薄膜破损。以上几点都可能是输出电流较低的原因。

  1.采取亚硫酸盐电镀方式可以在tio2薄膜表面获得成膜性良好、表面粗糙度较高的au薄膜,镀层成膜的临界厚度约为80nm;

  2.汞溴红溶液浓度,浸泡时间以及au薄膜制备条件对au薄膜表面的染料吸附量均有很大的影响。实验表明采取0.06a/cm2电流密度制备的au薄膜,在浓度为2.5g/l的汞溴红溶液浸泡8h,可以获得最高的染料吸附量为3.80×10-9mol/cm2,比氰化物电镀au薄膜进步1.86倍;

  3.采取亚硫酸盐电镀au薄膜制备的多层太阳电池,开路电压0.627mv,短路电流为7.05ua,填充因子为0.322,转换效率为0.004%。(商情网)

ph电极浸泡液·多层太阳能电池的构造和原理厂家优势特点

咨询ph电极浸泡液·多层太阳能电池的构造和原理厂家优势特点

ph电极浸泡液·多层太阳能电池的构造和原理留言

来自[江苏省南通市苏先生]用户评论

电极使用方法说明价格实惠,设备不错,已经开始用了,是水质检测的好帮手。

来自[河南省许昌市魏都区刘先生]用户评论

电极使用方法说明首选这家公司,根据自己需要可选用国产、进口电极,更可靠,更放心。现已全国热销,电极使用方法说明就要选高性价比。

来自[河北省廊坊市大城县刘先生]用户评论

水质分析仪质量很好,成都丁当科技有限公司的服务相对别的要好很多,值得购买

来自[安徽省滁州市南谯区刘先生]用户评论

大表管道式、室外安装是通过底座上的(89*89)mm四个定位孔,固定二次仪表。都是通用尺寸,换这家公司尺寸刚刚好!厉害!!

来自[江苏省镇江市丹徒区刘先生]用户评论

在线和实验室仪表可以采用隔离RS485,功能选配,我们都选择RS485输出并配置软件。

我要对ph电极浸泡液·多层太阳能电池的构造和原理评论

姓名:
城市:
评论:
        
咨询ph电极浸泡液·多层太阳能电池的构造和原理价格