近红外量子点荧光集光太阳能光伏器件的制作和性能

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1、中国科学技术大学硕士学位论文近红外量子点荧光集光太阳能光伏器件的制作和性能作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：张俊光学高琛研究员二O一一年八月gyofChinadegree1一DevelopmentandPerformanceofNearInfraredQuantumDotsLuminescentSolarCOnCentratOrAuthor’SName：Speciality：一‘bupervisor：FinishedTl’me：JunZhangOpticsProf．ChenGaAugust，2011中国科学技术

2、大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：签字日期：塑么：星主么中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数

3、据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。一公开口保密(——年)作者签名：签字日期：导师签名：签字日期：7了眩西《舀e,加e／。P．弓／摘要在晶体硅太阳能电池可利用的波段中，波长大于600nm的光子占总光子数的60％左右。为了更加有效地利用太阳光谱中的近红外辐射，提高光伏发电的性价比，降低光伏发电的成本，本论文研究了利用近红外PbS量子点材料制作近红外荧光集光太阳能光伏器件的工艺和器件性能。论文

4、分为三章：第一章是文献综述；第二章是近红外PbS量子点荧光材料的合成和表征；第三章是近红外量子点荧光集光太阳能光伏器件的制作和表征。第一章为绪论，首先从传统能源的危机和寻找可再生能源的必要性出发，阐述了太阳能开发利用的重要性；其次，介绍了太阳能光伏发电的发展历史，太阳能电池的原理和分类以及太阳能电池的发展方向；再次，综述了荧光集光太阳能光伏器件的背景知识，介绍了荧光集光太阳能光伏器件的概念和原理；第四，介绍了量子点荧光材料，包括量子点的概念和特点，胶体化学法合成量子点材料的研究进展及量子点荧光材料在近红外波段应用的优

5、势；最后一部分阐述了本论文的选题意义和主要内容。第二章是合成和表征近红外PbS量子点荧光材料的实验部分和结果讨论。利用有机合成法，选择氧化铅和六甲基二硅硫烷作为前驱体，引入三辛基膦作为稳定剂，制各PbS量子点材料。通过X射线衍射仪、高分辨透射电镜和荧光光谱仪对PbS量子点样品的表征，表明合成的量子点尺寸均匀，其吸收波段在700．1000舳，荧光发射波段在750．1100nl'n，荧光量子效率理论估算约为30％。第三章是制作和表征近红外量子点荧光集光太阳能光伏器件的实验部分和结果讨论。利用在前一章中制备的PbS量子点作

6、为荧光介质，将其分散在正己烷中并相应设计了量子点溶液夹层封装结构，与单晶硅太阳能电池耦合，制作了78mmx78miil的近红外荧光集光太阳能光伏器件，主要吸收太阳光谱中波长在700．1000nlil的近红外辐射，其光电转换效率最高达到1．38％。将其与吸收可见光的有机染料荧光集光太阳能光伏器件结合组成分波段利用的叠层荧光集光太阳能光伏器件，拓展了荧光集光太阳能光伏器件的光谱利用范围，并使总效率提高到3．4％。摘要关键词：光伏；荧光集光太阳能光伏器件；太阳能电池；PbS量子点；近红外荧光材料。IIsynthesisan

7、dcharacterizationofPbSquantumdots．ThethirdchapteristhefabricationandcharacterizationofNIRLSC．Thefirstchapteristheintroduction．First，thecrisisoftraditionalenergyandtheimportanceoftherenewableenergycauseeverycountrytodevelopsolarenergy．Second，thehistoryofphotovol

8、taicpower,theprincipleandclassificationofsolarcellsandthedevelopmentdirectionofsolarcellsareillustrated．Thirdpartofthischapterreviewstheluminescentsolarconcentrator．Theconce