Thạc Sĩ Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang điện của pin mặt trời chấm lượng tử-chất màu nhạy quang (qds-

MỤC LỤC
MỤC LỤC .1
LỜI CẢM ƠN .5
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT 6
DANH MỤC HÌNH 7
DANH MỤC BẢNG 10
MỞ ĐẦU . 11
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .13
1.1 Lý thuyết tổng quan về chấm lượng tử 13
1.1.1 Vật liệu cấu trúc nano 13
1.1.2 Chấm lượng tử 14
1.1.2.1 Chấm lượng tử là gì? 14
1.1.2.2 Cấu trúc vùng năng lượng trong chấm lượng tử .14
1.1.2.3 Ảnh hưởng của kích thước từ vật liệu khối đến chấm lượng tử 17
1.1.3 Các phương pháp tổng hợp nano bán dẫn .
19
1.1.3.1 Các phương pháp vật lý .
1.1.3.2 Các phương pháp hóa học 20
1.2 Pin mặt trời (PMT) 22
1.2.1 Các thế hệ pin mặt trời (PMT) 22
1.2.1.1 Thế hệ thứ nhất 23
1.2.1.2 Thế hệ thứ hai .23
1.2.1.3 Thế hệ thứ ba 24
1.2.1.4 Thế hệ thứ tư 25
1.2.2 Tiềm năng và hướng phát triển trong tương lai của pin mặt trời .25
1.2.3 Các thông số đặc trưng của pin mặt trời 28
1.2.3.1 Dòng đoản mạch (Jsc) .28
1.2.3.2 Dòng tối (Jdark) 28
1.2.3.3 Thế mạch hở (Voc) 29
1.2.3.4 Công suất, hiệu suất của SC .29
1.2.4 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin mặt trời chất màu nhạy quang (DSC) . 30
1.3 Các phương pháp thực nghiệm phân tích vật liệu 34
3.2.1 Phương pháp phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến (UV-Vis) 34
3.2.2 Phép đo quang phát quang (PL) .35
3.2.4 Phổ Raman: 36
3.2.5 Phương pháp chụp ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 37
3.2.6 Phương pháp chụp ảnh trên kính hiển vi điện tử quét (SEM) .37
3.2.7 Hệ đo tính năng của pin mặt trời chấm lượng tử nhạy quang .38
CHƯƠNG II: QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM .39
2.1 Chế tạo dung dịch chấm lượng tử CdSe 39
2.1.1 Hóa chất và dụng cụ 39
2.1.2 Quy trình tổng hợp 40
2.1.3 Tạo mẫu bột nano CdSe .41
2.2 Chế tạo màng TiO2-CdSe trên nền FTO (điện cực anode) 41
2.2.1 Chế tạo màng TiO2 bằng phương pháp in lụa 41
2.2.2 Tạo màng TiO2-CdSe .42
2.2.3 Chế tạo điện cực cathode (điện cực Pt) .43
2.3 Kỹ thuật tạo pin . 44
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45
3.1 Các tính chất đặc trưng của hạt nano CdSe .45
3.1.1 Phân tích phổ hấp thụ UV-Vis 45
3.1.1.1 Điều khiển kích thước hạt theo nồng độ chất bao .45
3.1.1.2 Điều khiển kích thước hạt nano theo tỉ lệ R .47
3.1.2 Phân tích cấu trúc hạt CdSe từ phổ nhiễu xạ tia X và phổ Raman .49
3.1.2.1 Phổ nhiễu xạ tia X 49
3.1.2.2 Phổ Raman 52
3.1.3 Khảo sát hình dạng và kích thước của hạt nano CdSe 53
3.1.4 Phân tích phổ quang phát quang (PL) .55
3.2 Khảo sát các tính chất của màng TiO2-CdSe .57
3.2.1 Phân tích phổ hấp thụ UV-Vis của màng TiO2 –CdSe .57
3.2.1.1 Khảo sát thời gian ngâm màng TiO2 trong dung dịch CdSe 57
3.2.1.2 Khảo sát nhiệt độ nung mẫu 58
3.2.2 Phân tích ảnh kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM) .59
3.2.3 Phân tích phổ nhiễu xạ tia X và phổ Raman .61
3.2.3.1 Phổ nhiễu xạ tia X .61
3.2.3.2 Phân tích phổ Raman .62
3.2.4 Phân tích phổ quang phát quang 63
3.3 Đo tính năng pin .65
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .68
TÀI LIỆU THAM KHẢO .70