太阳电池又称光伏电池，是一种能有效地吸收太阳辐射能，并使之转变成电能的半导体器件。它可单独地作为光探测元件，例如在照像机中使用，主要是经过串联和并联，以获得所需的电压及电流来作为供电电源使用。太阳电池的外观就如一张薄的卡片或一片薄的玻璃片一样，与普通电池外观不同，它自身也不能储存电能，即没以有光时就不发电，如果晚上要用它，就要与蓄电池配合使用。 太阳电池的面积每100㎝2在强阳光下约产生1瓦的电，我们常说的1度电是1千瓦小时，也就是1千瓦这样的电池工作1小时才能产生1度电。 太阳电池发展概况 太阳能光伏发电，可视为迄今为止最美妙、最长寿和最可靠的发电技术。与太阳能发电相比，它另涉及半导体器件，既无运动部件，又无流动工质，因此，避免了机械维修和工质腐蚀的问题,是可再生能源和可持续发展的可靠能源。 硅太阳电池的发展，始于1954年在,美国贝尔研究所试制成功，次年便被用做电信装置的电源，1958年又被美国首次应用和于“先锋1号”人造卫星。宇宙开发极大地促进了太阳电池的开发。与此同时，地面用太阳电池的研究也在不断开展，特别是1973年的能源危机，又大大加速了地面太阳电池的发展。许多国家为开发、利用太阳能电池，为阳光发电的研究投入了相当数量的资金。迄今为止翱翔于太空的成千个飞行器中，大多数都配备了太阳能电池系统。第一颗人造卫星上天，是光伏技术开发利用的起点，经过近五十年的发展，它已形成一门新的光伏科学与光伏工程。无论是在宇宙飞行中的应用，还是作为地面发电系统的应用，从开发速度、技术成熟性和应用领域来看，光伏技术都是新能源中的佼佼者。 太阳电池作为有潜力的可再生能源，在地面上逐渐得到推广。太阳电池的成本及售价也在逐年下降，多年来太阳电池的产量一直以10-25%的增长率在增加。1990年世界太阳能电池组件的产量70MW（兆瓦），我国为1.2MW，主要是用在太阳光照好的边远地区。到2001年全世界太阳电池的产量达到350MW，我国太阳能电池的实际产量已达到4.5MW，累计安装量已超过20MW。我国是个发展中国家，地域辽阔，有许多边远省份和经济欠发达地区。据统计目前我国尚有700万户（2800万人口），还没有用上电，60%的有电县严重缺电。这些地区在短期内不可能靠常规电力解决用电问题，光伏发电则是解决分散农、牧民用电的理想途径，市场潜力非常巨大。 光伏发电具有许多优点：如：安全可靠、无噪声、无污染、能量随处可得，不受地域限制，无须消耗燃料，无机械转动部件，故障率低，维护简便，可以无人值守，建站周期短，规模大小随意，无须架输电线路，可以方便地与建筑物相结合等，这些优点都是其它发电方式所不及的。 目前国际上大量使用的电池为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池三种，这三种电池约各占1/3的市场，我国目前有7个太阳电池生产线，主要是生产单晶硅及非晶硅太阳电池，多晶硅太阳电池也有少量生产。我国生产单晶硅太阳电池的效率在12-13%，多晶硅太阳电池在10%，非晶硅太阳电池在5-6%。晶体硅太阳电池在研究上是朝着高效率化、薄片化、大面积化的方向发展。1995年我国晶体硅太阳电池组件的参考价格为45元/瓦，非晶硅太阳电池组件为25元/瓦，仍为常规能源的几倍，但在无电地区及拉线不方便的地方，已产生了良好的经济效益。
太阳能热流电站方面的，原理比较简单，实验主要是数值分析方面发展比较好，真正地面实验较少，也较昂贵，感兴趣的话自己可以模拟一下，不过，最好有老师指导，你们老师要是指导你们毕业论文的话，应该是确定方向的呀？还要自己想方向...莫非你是博士毕业？！
预估一下功率太阳能车棚光伏发电系统充电桩的功率，车棚尺⼨东西50⽶*南北6⽶*⾼2.5⽶*2个，汽车停车位40个，装机容量93.6kW，电动⾃⾏车充电位0.2kW*40个。合计101.6千瓦。
这是一个很不错的选题！本课题属于新能源技术的实际应用，大规模推广后可以减少燃料发电的比例，减少对环境的污染，或减少对于石油燃料的依赖，符合国家能源战略，希望研究成功。
电动汽车智能充电桩控制系统的设计目的意义是满足新能源汽车的动力需求。充电桩建设位列新基建七大领域之一，作为电动汽车的专用充电设备，充电桩设计的目的是为了满足新能源汽车的动力需求。但事实上，充电桩与加油站不同，具有更深广的意义，加油完全是一个物理性动作，但充电是一个信息交互的过程。也就是说，充电桩是我们进入更大的数据世界的端口。
建筑设计专业毕业论文参考文献
参考文献是在学术研究过程中，对某一著作或论文的整体的参考或借鉴。征引过的.文献在注释中已注明，不再出现于文后参考文献中。下面是我整理的建筑设计专业毕业论文参考文献，希望对大家有所帮助。
[1].中华人民共和国国家标准。建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(2006版)[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.
[2].中华人民共和国国家标准。房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2010)[M].北京：中国计划出版社，2011.
[3].中华人民共和国国家标准。总图制图标准(GB/T50103-2010)[M].北京：中国计划出版社，2011.
[4].中华人民共和国国家标准。建筑制图标准(GB/T50104-2010)[M].北京：中国计划出版社，2011.
[5].中华人民共和国国家标准。建筑结构制图标准(GB/T50105-2010)[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.
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[7].中华人民共和国国家标准。建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[8].中华人民共和国国家标准。建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[9].中华人民共和国行业标准。高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[10].中国建筑标准设计研究院。混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)(11G101-1)[M],北京：中国计划出版社，2011.
[11].中国建筑标准设计研究院。混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土板式楼体)(11G101-2)[M],北京：中国计划出版社，2011.
[12].中国建筑标准设计研究院。混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(独立基础、条形基础、筏形基础及桩基承台)(11G101-3)[M],北京：中国计划出版社，2011.
1柱网设计
在地下车库的建筑设计中，柱网的布置对空间的利用效率起到关键作用，理想的柱网布置是尽量增大柱间距，增加车库的有效停车面积，减少柱子浪费的空间，根据设计经验，当柱间停车由两辆增加为三辆时，可增加5％的停车数量，对于大型停车场来说，每二十辆即可增加一辆停车面积，而过于强调增加柱距，反而使柱尺寸、梁高、层高相应增大，导致土建成本上升。在附建式地下车库设计中，除满足停车空间以外，一般也利用车库空间布置人防区域、配电室、消防水池等附属设施。因此较为经济合理的柱网尺寸为8～8．5m，每柱间停放三辆车，即可满足停车和交通的技术要求，又兼顾合理的结构经济性。目前大多数车位尺寸为2500mm×5300mm，规范规定的小型车尺寸为1800mm×4800mm，车与墙间距为500mm，车与车间距为600mm。但一般只有高档轿车才能达到1800mm×4800mm的尺寸，实际情况中档车占绝大多数，尺寸一般在1700mm×4500mm以下，因此车位尺寸按2300mm×5000mm考虑，局部空间再考虑高档车尺寸。建议柱网尺寸做到≥8100mm。车库的柱网布置变化多样，经济与合理是设计的重点，图1是以8100mm×8100mm柱网为主柱网的一种布置方式。在设计过程中需优化车库中的车行流线，优先采用一条行车道两边停车，以提高车库的利用率。布置车行流线时需注意行驶路线短捷，避免交叉和逆行。当地上建筑为剪力墙结构或柱距过小与地下车库柱距不对应时，一般由于地上主楼面积只占地下车库面积的小部分，因此在主楼面积外的地下车库与裙房柱网可单独布置，集中满足地下车库停车要求。但设计中应注意两组柱网交接处的结构联系，并保证地下车库与主楼必要的交通联系。表1是地下车库停车效率控制指标。小型汽车的最小转弯半径6m（注：汽车最小转弯半径是指汽车回转时汽车的前轮外侧循圆曲线行走轨迹的半径，如图2所示。根据《汽车库建筑设计规范》4．4．10条的计算公式，计算得出车库汽车环行道的最小内径：一般取3．9～4．2m即可。考虑车行驶的便捷舒适，建议适当的放大内径。
2层高设计
在车库的层高设计中，层高包含车库净高及结构、设备层高度之和，一般情况下，车库净高等于汽车高度加500mm，且停放小汽车的车库部分净高不应小于2．2m，汽车通道处净高不小于2．4m。结构梁高、电缆桥架、排烟管道截面尺寸以及人防要求等也是影响地下车库层高的重要因素，既要满足各类构件的空间尺寸，又不能无限制的增加高度。一般地下车库，除了与上部建筑重合的部分以外，大部分地下车库顶板均位于景观绿化层下，覆土深度及板跨度直接影响到结构板厚及梁高。因此，在各项数据之间取得平衡便是建筑设计重点考虑的范围，如图3所示。地下车库的层高设计一般为无人防要求时取3．9m，有人防要求时取4．2m。覆土层的厚度除了满足给排水专业的管道坡度要求之外，还需考虑种植绿化要求的基本深度，乔木一般为0．9～1．5m，草和灌木为0．6～0．9m。汽车坡道出入口的高度宜≥2．5m，可以兼设备用房的'安装出入口。
3排水设计
3．1地下车库的坡道、内部排水
车库位于地面以下，受地下水位及各地雨季降水量影响，为保证极端情况下不进水，除保证良好的排水措施以外，汽车出入口的防水措施也非常重要，在汽车坡道的起、终点和中间坡道开口2～3m位置（图4均应设置截水沟，与室外连接起点处设100～150mm反坡，以避免地面雨水流入地下。地下水位较高的开敞式停车库需考虑明沟排水（图5。集水坑一般情况下宜设在沿外墙位置，并且应避开结构基础，集水坑之间距离宜为30～40m。
3．2地下室顶板排水
地下室顶板与自然环境直接接触，是地下室防水的重要部分。除对地下室顶板做好防水构造设计以外，地表水和土壤渗透水是地下室顶板防水的主要方面，地表水宜采用有组织快速排放，结合景观设计、硬化地面等采用排水系统解决，土壤渗透水由雨水或景观水经土壤渗透至顶板之上。针对土壤渗透水的排放，目前在设计中主要采取以下手段：
3．2．1结构找坡
就排水手段而言，结构找坡是处理顶板排水的最佳方案，但结构找坡施工较复杂，成本较高，对于规模不大，单边跨度9m以内地下室可采用2％结构找坡形式。
3．2．2排水板排水
目前普遍采用的一种为支点朝下架空排水板，此方案抗压强度大，孔隙率高，排水效果较好，适用于带一定坡度的顶板排水。另一种为支点朝上卷材排水板，除满足抗压强度要求以外，还具有二次防水和排水功能。
3．2．3地下室顶板地漏排水
此方案在顶板上设置地漏，通过排水立管将汇集的水引至地下室内集水井再进行集中排放，此方案由于系统性质以及增加物业管理的维护等问题，不适宜大面积推广。
3．2．4盲沟盲管系统
在地下室顶面以上设置碎石排水层并铺设盲沟盲管，但须有一定坡度并解决管道淤塞问题。
4坡道及地面面层设计
汽车在爬坡时，由于自身增大的机械噪音以及轮胎与地面摩擦产生的噪音叠加，对周围环境造成影响，因此选择一种低噪音并且防滑效果好的面层材料，对行驶安全性及整体环境都是必要的。目前设计中汽车坡道面层常见的材料为混凝土面层、水泥金刚砂、块材面层、环氧防滑涂料以及成品防滑降噪板等。防滑做法常见的有四种：1材质本身毛面，利用表面的凹凸不平达到防滑效果。如面砖、毛面石材、环氧防滑涂料等，防滑效果一般。2材质本身光滑，采用特殊处理或嵌入水泥砂浆、缸砖等材质，防滑效果中等。3本身光滑，施工中做出一定宽度和深度的凹槽，也称为礓礤，以达到防滑效果，如混凝土面层开槽、凹槽花岗岩面层等，防滑效果较好。此设计中凹槽间距不宜太密，以间距100～170mm，深度60～70mm为宜。4成品防滑降噪板。此类坡道面层敷设在地下车库出入口处，能有效降低因车库内空间密闭而产生的噪音，并能有效防滑和减少震动，是一种较为高档的汽车坡道面层材料。以上做法中，前3种面层的经济性和防滑性较好，但噪声控制和舒适度较差，北方冬季路面有积雪时，前两种面层构造较易出现车辆打滑现象，如不加强人为管理，易出现安全隐患。所以，就目前多数设计来说，一般采取汽车坡道开口部位设挡雨罩或屋盖等措施，可有效避免积雪残留在坡道上。因此，设计中坡道开口上部采用有盖设计时，以前两种做法中第1种做法优先；当坡道开口无盖设计时，宜采用第3种做法。
5防火设计
地下车库的防火分区以防火墙划分。规范规定地下车库每防火分区的最大允许建筑面积为2000m2，当设有自动喷淋灭火系统时，面积可扩展为4000m2。因此在确定了地下车库的平面后，需要进行防火分区的划分，而在防火分区的面积计算上，可先将上部建筑核心筒、锅炉房（有单独安全出口的等面积扣除。确定了防火分区，首先需要考虑的就是人员安全出口的设置。规范规定：汽车库的每个防火分区内，其人员安全出口不应少于两个，且不能与汽车疏散出口共用。因此，每防火分区应设两个封闭楼梯间直通室外地面。如果有地上建筑楼梯间通到地下室，该楼梯间也可作为地下室的安全出口。如在一个防火分区内只能满足有一部人员疏散楼梯间，还可以用甲级防火门将此防火分区与相邻防火分区联系起来，但相邻防火分区必须有两部人员疏散楼梯。汽车库室内最远工作地点距离疏散楼梯间的距离不应大于45m，因此在设计中，楼梯间应尽量分散布置，当设有自动喷淋灭火系统时其距离不应超过60m。
6结语
在当今经济发展的前提下，各种类型的地下车库设计会越来越多，遇到的新问题也会层出不穷，不断的积累经验是一名设计者的必经之路，以上是日常设计中的些许浅显经验体会，欢迎批评指正。
以下是我当初的致谢词和结束语，可以参考致 谢短暂的三年大学生活很快就要结束了，我曾多么憧憬美好的学生时代，如今当自己临近毕业时，我又留恋已经流逝的三年学生生涯。本文是在胡学芝老师悉心指导和亲切关怀下，并且在实习期间得到公司有关领导的帮助，经过不断的学习和修改完成的。 老师严谨的学风，渊博的学识，谦逊的为人，丰富的实践经验，高瞻远瞩、敏锐的科学眼光，将是我永远学习的楷模；老师乐观、正直、朴实的生活态度，令我深深敬佩。老师的谆谆教诲，将使我终生受益。在此，谨致以衷心的感谢和崇高的敬意。 电气学院的各位老师以及实习所在单位领导给了我很大帮助和启示，使我学到更多的知识，从而顺利的完成毕业论文。在此一并表示衷心的感谢。祝愿他们身体健康，工作顺利，事业上取得更大成功。 我还要深深感谢我的家人和同学，是他们给予了我物质上的资助和精神上的鼓励，使我得以顺利完成学业。 再次真诚地感谢所有在我三年读书期间帮助过我的老师、同学和朋友，祝大家一生平安！ XXX 2006年5月结 束 语 通过本次毕业设计，使我了解太阳能电池发电的原理、组件的生产及太阳能发电系统的应用；还有太阳能的组件工艺过程及其测试的一些基本步骤。通过这段时间在公司的学习，我们更加了解到太阳能的重要性，它是未来能源的提供者，是真正取之不尽用之不竭的新型能源，其发电绝对干净，不产生公害，前景广阔。在公司里我们不仅了解太阳能的工艺过程，还重点学习了太阳光电原理，太阳能采光原理和发电系统的组件。通过对太阳能组件的原理分析和数据采集，了解组件的配片方式，分析影响转换效率的因素，我们更能深入的知道太阳能发电的重要性，太阳能发电不仅与光有关，还与所处的环境有关，与及太阳能组件有关。认识到制作太阳能三大缺点：虚焊、气泡、脱层，还有生产过程中遇到的问题：断片、低功率组件。这些知识是我以前没有接触过的，所以我感谢学院能给我这次到公司实习的机会，使我了解到更多太阳能的知识的同时还使我的意志得到锻炼。在此也感谢指导老师对我的指导和关心。相信在以后的学习和实践中我们会更加努力，使太阳能得到更充分的利用。谢谢！
同学你好，毕业了就需要面临写论文，对于太阳能论文不知道你是否确定选题，确定选题了接下来你需要根据选题去查阅前辈们的相关论文，看看人家是怎么规划论文整体框架的；其次就是需要自己动手收集资料了，进而整理和分析资料得出自己的论文框架；最后就是按照框架去组织论文了。你如果需要什么参考资料和范文我可以提供给你。还有什么不了解的可以直接问我，希望可以帮到你，祝写作过程顺利。（一）选题毕业论文（设计）题目应符合本专业的培养目标和教学要求，具有综合性和创新性。本科生要根据自己的实际情况和专业特长，选择适当的论文题目，但所写论文要与本专业所学课程有关。（二）查阅资料、列出论文提纲题目选定后，要在指导教师指导下开展调研和进行实验，搜集、查阅有关资料，进行加工、提炼，然后列出详细的写作提纲。（三）完成初稿根据所列提纲，按指导教师的意见认真完成初稿。（四）定稿初稿须经指导教师审阅，并按其意见和要求进行修改，然后定稿。
水热法生长二氧化钛纳晶及在染料敏化太阳能电池板的应用1 引言1991 年瑞士学者Gratzel 等在Nature 上发表文章,提出了一种新型的以染料敏化二氧化钛纳晶薄膜为光阳极的太阳能电池，其具有制作简单、成本低廉、效率高和寿命长等优点,光电转换效率目前可以达到11%以上,因此成为新一代太阳能电池的主要研究发展方向[1-4]。染料敏化太阳能电池的光电转换效率的提高要归功于其独特的纳晶多孔薄膜电极，其可以使电子在薄膜中有较快的传输速度，且具有足够大的比表面积，能够吸附大量的染料，并且与染料的能级相匹配。所以因对染料敏化太阳能电池的复杂的作用，许多科学工作者致力于制备功能和性能良好的TiO2 纳晶多孔薄膜电极[5, 6]。在纳晶TiO2 的三种晶型中，锐钛矿相的光电活性最好，最实用于染料敏化太阳能电池中，所以在制备纳晶TiO2 时，金红石相和板钛矿相纳晶应该尽量避免。对TiO2 纳晶的生长，许多研究者开始在水热法中采用有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶[7-9]。Yang 用三种有机碱做胶溶剂制备了粒经和形貌不相同的TiO2 纳晶，其结果证明了有机碱的加入对纳晶粒子大小、形貌及表面积等有一定影响[10]。但是，如何制备晶型和形貌都能满足于染料敏化太阳能电池的要求却很少讨论。在本章中，采用水热法基础上，分别使用三种有机碱四甲基氢氧化铵（TMAOH）、四乙基氢氧化铵（TEAOH）、四丁基氢氧化铵（TBAOH）做胶溶剂来制TiO2 备纳晶并应用于染料敏化太阳能电池中并研究了制备条件的不同对纳晶形貌、粒径大小及电池光电性能的影响。2 实验主要药品和仪器钛酸四正丁酯、异丙醇、聚乙二醇20,000、碘、碘化锂、4-叔丁基吡啶（TBP）、OP乳化剂（Triton X-100）（AR，均购于中国医药集团上海化学试剂公司）；敏化染料（cis-[(dcbH2)2Ru(SCN)2]，SOLARONIX SA.）；四甲基氢氧化铵（TMAOH）(25 %)、四乙基氢氧化铵（TEAOH）(20 %)、四丁基氢氧化铵（TBAOH）(10 %) （均购于中国医药集团上海化学试剂公司）；可控温磁力搅拌器（C-MAG HS4，德国IKA）；马弗炉（上海实验电炉厂）；100 W 氙灯（XQ-100 W，上海电光器件有限公司）；导电玻璃基片（FTO，15 Ω/cm2，北京建筑材料研究院）；X 射线粉末衍射仪（XRD） D8-advance(Bruker 公司)；扫描电子显微镜(SEM)S-3500N（日本日立公司)；透射电镜(TEM)JEM-2010(日本)；红外光谱分析仪Nicolet Impact 410 spectrometer；紫外–可见分光光度计UV-Vis 3100 (Shimadzu corporation, Japan)。3 实验部分3.1 纳晶TiO2 的制备根据文献的制备方法[6-11]，把钛酸四正丁酯与等体积的异丙醇混合均匀并逐滴加入到蒸馏水中并不断的搅拌30分钟（[H2O]/[Ti(OBu)4] = 150），过滤并用水和乙醇溶液洗剂2-3次。在强烈搅拌下，把所得到的沉淀加入到pH=13.6的含有有机碱的溶液中，在100 °C搅拌24小时，得到半透明的胶体。将得到胶体装入高压釜（填充度小于80%）。在200 oC水热处理12小时。水热处理后，得乳白色混合物并伴有鱼腥味，这表明有机碱分解为了胺类化合物。将高压釜处理后的TiO2胶体连同沉淀一起倒入烧杯，经50 oC浓缩至原来的1/5，加入相当于TiO2量20%-30%的聚乙二醇20,000及几滴Triton X-100，搅拌至均匀，得稳定的TiO2纳晶浆体。3.2 纳晶薄膜电极的制备将洗净的导电玻璃四边用透明胶带覆盖，通过控制胶带的厚度和胶体的浓度来控制膜的厚度[12]，中间留出约1×1 cm2空隙，将在酸性条件下制备的小粒径的纳晶TiO2胶体用玻片均匀的平铺在空隙中。空气中自然晾干后，在马弗炉中升温至450 ?C热处理30分钟，使TiO2固化并烧去聚乙二醇等有机物，冷却至80 ?C，经过仪器测量，薄膜的平均厚度在6微米左右。将获得的纳晶多孔薄膜浸泡于N3染料溶液中24小时，使染料充分地吸附在TiO2上，取出后用乙醇浸泡3-5分钟，洗去吸附在表面的染料，在暗处自然晾干，即得到染料敏化的纳晶多孔TiO2薄膜电极。首先按上文所述制备纳晶多孔薄膜，制备的薄膜平均厚度在4.5微米左右，将其重新用透明胶带覆盖，把用TMAOH做胶溶剂的条件下制备的大粒径的纳晶TiO2浆体用玻片均匀的平铺在空隙中。空气中自然晾干后，重新在马弗炉中升温至450 ?C热处理30分钟，反射层的纳晶薄膜的平均厚度控制在1.5微米左右，热处理后即得双层纳晶薄膜。浸泡染料后即得双层纳晶薄膜电极。3.3 DSSC 的组装以染料敏化纳晶多孔TiO2薄膜电极为工作电极，以镀铂电极为对阴极[13]，将染料敏化电极与对阴极用夹子固定，在其间隙中滴入以乙腈为溶剂、以0.5 mol/L LiI+0.05 mol/L I2+0.2mol/L TBP为溶质的液态电解质，封装后即得到染料敏化太阳能电池。3.4 光电性能测量采用100 W氙灯作为太阳光模拟器，其入射光强Pin为100 mW/cm2。在室温下进行测量，记录其短路电流ISC和开路电压VOC，并应用公式计算其填充因子ff和光电转换效率η。3.5 表征与分析采用 D8-advance 型X 射线粉末衍射仪测定TiO2 的晶体结构，测试条件为：Cu Kα(λ=1.5405 ?)，电压：40 KV，电流：40 mA。扫描速度:6?/min，扫描范围：10?-80?。采用KBr 压片法测量样品的红外光谱，测试条件：400-4000 cm-1，软件：OMNIC 6.0，扫描次数30 次。采用JEM-2010（日本)型透射电子显微镜(TEM)观察TiO2 纳晶的表面形貌及粒径大小。用紫外-可见分光光度计（UV-3100）测试不同粒径TiO2 纳晶多孔薄膜电极吸附染料的吸光度。TG 的升温速度：10 ℃/min，范围：室温至1000 ℃，测试仪器：SDT 2960 同步DSC-TGA 装置 (USA TA 设备)。4 结果与讨论4.1 有机碱对TiO2 纳晶的形貌和粒径的影响Sugimoto 和他的合作者们研究了影响TiO2 纳晶生长的一些因素，其中pH 的值、有机碱的烷基链的长短、水热的温度以及水热的时间等因素都对TiO2 纳晶颗粒的大小和形貌有很大的影响[14-17]。通过研究发现，四烷基有机碱作为模板来控制TiO2 纳晶的形貌和大小。所以可以使用不同的有机碱来制备适合于染料敏化太阳能电池光电传输的晶型完整并具有较大的比表面积的TiO2 纳晶。是在不同的有机碱做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的TEM 图，a 图是采用TMAOH 做胶溶剂，b 图是采用TEAOH 做胶溶剂，c 图是采用TBAOH 做胶溶剂。从图中可以看出，在相同pH 值下，不同的有机碱做胶溶剂时，制备的纳晶明显不同，这说明胶溶剂对TiO2纳晶的粒径大小和形貌有很大的影响，而且随着有机碱胶溶剂烷基链的加长，TiO2 纳晶的粒径减小，并且粒子为多面体。当用TMAOH 做胶溶剂时，制备的TiO2 纳晶的粒子多为四方体，颗粒宽12-20 nm，粒子长20-40 nm，如图1a 所示。当用TEAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的粒子颗粒不均匀，而且形貌也不规则有多面体形的也有四面体形的，粒子宽度8-10 nm，长度10-25 nm，如图1b 所示。而当有机碱的烷基链长从两个碳原子增加到四个碳原子时，即用TBAOH 用作胶溶剂时制备的纳晶颗粒粒子大小较均匀而且形貌也较规则，多为正方体，粒子大小一般在5nm 左右，如图1c 所示。在TiO2 纳晶的水热生长过程中，有机碱首先是吸附在TiO2 的晶核上，而烷基链的长短不同吸附的能力不同，吸附能力越大则就会阻碍纳晶的生长。研究发现[6]，烷基链越长则有机碱吸附在晶核上的吸附力越大，则会阻碍晶体的生长，所以随着有机碱烷基链的长度的增加，纳晶颗粒在不断的减小；并且研究发现，胶溶剂的浓度不能太大，太大时制备的TiO2 纳晶就会出现严重的团聚现象[10]。4.2 有机碱对TiO2 纳晶晶型的影响是用三种有机碱做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的XRD 图，a 是制备的TiO2 纳晶经过自然风干后的XRD，b 是制备的三种TiO2 纳晶经过50 °C 热处理30 分钟中后的XRD 图。从图2a 中可以看出，2θ = 25.3°是TiO2 纳晶锐钛矿的特征峰，但是还有一些其它的杂峰，这些杂峰证明是有机胺类化合物的峰。当把制备的纳晶经过450 °C 热处理30 分钟中后，a 图中的杂峰就消失，TiO2 在2q ＝25.3°，37.55°，47.85°，53.75°，55.05°和62.35°的衍射峰的d 值均与标准PDF 卡片锐钛矿型TiO2 衍射峰相符，说明所制备的TiO2 的晶型为锐钛矿，没有金红石相和板钛矿相出现，制备的为纯的锐钛矿相TiO2 纳晶。在传统水热方法中，采用硝酸做胶溶剂，制备的纳晶TiO2 中，含有少量的金红石相和板钛矿相，而这两种的光电性能较差，影响染料敏化太阳能电池的光电转换效率。而用有机碱做胶溶剂制备的TiO2 纳晶可满足染料敏化太阳能电池中对锐钛矿相的要求。随着有机碱烷基链的增加，样品的特征衍射峰宽逐渐变大，并且衍射峰值逐渐减小，这表明制备纳晶颗粒不断减小，这与TEM 的结果一致。4.3 TiO2 纳晶的热稳定性分析是用三种有机碱制备的TiO2 纳晶的红外光谱图，(a) 是制备的纳晶粉末在80 °C 烘干24 小时，(b)是制备的纳晶粉末在450 °C 热处理1 小时，光谱范围是400-4000 cm-1。从红外光谱图可知，三种纳晶红外图谱相近。图3(a)中出现了有机化合物的一些键如C-H, N-H,和O-H 等键，但随着在450 °C 热处理1 小时后，这些化合键就消失了，而TiO2 薄膜的红外谱图中主要有Ti-O-Ti 键伸缩振动峰在500cm-1 附近，没有出现宽的吸收带，如图3(b)所示，这一结果与文献中的结果相一致[7]。这说明在有机碱条件下制备的TiO2 纳晶在经过450 °C后为稳定的锐钛矿相，吸附在其表面的有机物分解完全。从XRD 的结果也可以得出(图 3b)，所有有机化合物在经过450 °C 热处理后都消失完全了，这说明二氧化钛化合物在高于450 °C热处理后，可以晶化为稳定的锐钛矿相TiO2 纳晶。是用有机碱做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶粉末热稳定性的TG 分析。这些纳晶粉末是在105 °C 下烘干24 小时，而没有进行任何热处理的。从图中可以看出，有两个失重过程。第一个过程是100～250 °C 之间的明显失重，可以认为是失去了吸附在纳晶粉末表面的水分子和一些醇。第二个过程是250～400 °C 之间的失重，是因为粉体中吸附的有机物成份的失去。有机物与制备的氧化物之间有很强的键和作用，这些有机物包裹着氧化物，当温度达到400 °C 时，这些键和作用才会消失，有机物完全分解，这说明有机物与纳晶颗粒之间的力结合不是太大不影响纳晶的晶化。另外发现，在不同有机碱胶溶剂下制备的纳晶粉末的失重情况明显不同，在采用TBAOH 做胶溶剂时的失重明显要高于使用TMAOH 做胶溶剂时的，这说明前者表面吸附了更多的有机物。吸附有机物的量不同，表明制备的纳晶粉末的形貌和粒径大小也明显不同[14]，这与TEM 的结果一致，在采用TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2纳晶颗粒较小表面积较大，这就使吸附在纳晶表面的有机物就增多，所以在进行热分解时失重较多；而采用TMAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶颗粒明显大许多，表面积又小所以吸附的有机物就会减小，所以在热分解时失重较少。从失重量的多少也可以简单分析出制备的纳晶颗粒和形貌的异同。用有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶，会对其晶型及其晶型的稳定性有一定的影响。图5 为有机碱TEAOH 做胶溶剂的条件下制备的TiO2 纳晶及其分别在300 °C，500 °C，700 °C，800 °C，900 °C 烧结1 小时样品的XRD 谱图。在TiO2 纳晶的晶型中，峰位于2θ=25.3°是锐钛矿相的特征衍射峰，峰位于2θ=27.4°是金红石相的特征衍射峰。从图中可知，TiO2 纳晶在800 °C 烧结前，晶型没有发生变化。在800 °C 烧结之后，才出现了金红石相晶型，这一结果与Young 等人的研究结果一致[18]。据报道在酸性条件下制备的TiO2 纳晶，在烧结温度达600 °C 时，锐钛矿晶型就开始向金红石晶型转变[19]。而用有机碱TEAOH 做胶溶剂制备的TiO2 纳晶从锐钛矿相向金红石相转变的温度有所提高，这说明用有机碱TEAOH 做胶溶剂制备的TiO2 纳晶热稳定性提高了，这一稳定性说明，可以对锐钛矿型TiO2 纳晶在较高的温度下进行烧结，而不改变其晶型，即没有金红石型纳晶出现。4.4 BET 和吸附染料能力的研究用不同的有机碱做胶溶剂所制备的TiO2 纳晶粉的表面积进行分析，实验得出，在使用有机碱TMAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶粉的比表面积为66 m2·g-1，但是当使用TEAOH和TBAOH 做胶溶剂时，制备的TiO2 纳晶粉的比表面积为78 m2·g-1 和82 m2·g-1。这一结果与粒径越大比表面积越小相一致，颗粒大小如图1 所示，这说明颗粒越小比表面积越大。研究发现，吸附的染料（RuL2(SCN)2）的多少并不一定随着比表面积的增大而增大。为了研究用于染料敏化太阳能电池测试的TiO2 纳晶多孔薄膜吸附染料的多少，把敏化的电极在5 mL 0.05 mol/L NaOH 溶液中让染料进行脱附，之后对染料的碱性溶液进行吸光度的分析，UV-vis 吸收光谱的结果如图5 所示。图中a、b 和c 三条曲线分别是采用TMAOH、TEAOH和TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶。根据朗伯-比尔定律可知吸光度随浓度增加而增大，结果显示，采用TMAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶吸收的染料最少，这与比表面积越小吸附的染料越少相吻合，但比其它两种纳晶的吸附量要少很多。虽然采用TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的比表面积比用TEAOH 做胶溶剂所制备的TiO2 纳晶的比表面积大，但是后者却比前者所吸附的染料多，这里可能的解释就是因其用TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的颗粒太小还不足10nm，所以用其制备的纳晶多孔薄膜太致密而使得吸附的染料减小。4.5 染料敏化太阳能电池光电性能研究采用有机碱制备的三种不同形貌和粒径大小的TiO2 纳晶，并用其制备了敏化电极应用于染料敏化太阳能电池光电性能的研究，如图6 所示。表1 给出了三种不同电极的所组装的电池的短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率的值。在100 mW/cm2 光照条件下，三种电池的短路电流分别为10.7、13.1、10.4 mA/cm2，开路电压分别为0.779、0.700、0.698V，填充因子分别为0.52?0.62?0.60，光电转换效率分别达到了4.4%?5.67%?4.4%。从实验结果可知，采用有机碱TEAOH 制备的TiO2 纳晶所组装的电池的光电转换效率比其它两种电池的光电转换效率要高。可知，采用有机碱TEAOH 所制备的TiO2 所制备的电池的开路电压要比采用有机碱TMAOH 所制备的TiO2 所制备的电池的要低，但是其电池的短路电流和填充因子都要比其它两种有机碱所制备TiO2 所组装的电池要高。这可能是因为（1）用有机碱TEAOH 所制备的TiO2 纳晶粒经比较适中，制备的多孔薄膜粒子与粒子之间结合比较紧密，这样就提高了电子在薄膜中的传播速度；（2）较其它两种多孔薄膜吸附的染料要多，研究表明吸附的染料的量与所产生的光电流成正比，吸附的染料越多，则产生的光电流越大，用有机碱TEAOH 做胶溶剂所制备的TiO2 多孔薄膜所吸附的染料最多，所以用其所组装的染料敏化太阳能电池的短路电流最高，电池的光电转换效率也达到最好。5 结论本章采用了钛酸四正丁酯为原料，以三种有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶，以三种制备的敏化的纳晶多孔薄膜为电极组装了染料敏化太阳能电池，并对其进行了电池光电性能的测试。研究了这三种有机胶溶剂对TiO2 纳晶晶体生长的影响，采用三种不同烷基链的有机碱做胶溶剂制备的纳晶形貌和大小有很大的不同，研究发现，随着烷基链的加长，纳晶的形貌开始变得规整，粒径也减小，但是有机碱的浓度不能太大，浓度过高时，会使制备的纳晶出现团聚，所以在使用有机碱做胶溶剂时，采用的是在pH=13.6 的条件下制备的。通过热稳定性分析发现，吸附在TiO2 纳晶表面的有机碱在450 °C 热处理后，有机物分解完全，这说明在制备纳晶多孔薄膜时，有机物分解完全，多孔薄膜中为纯的TiO2 纳晶。因为三种TiO2纳晶形貌和大小不同所以制备的多孔薄膜吸附染料的量也不相同。实验发现采用有机碱TEAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 的敏化电极吸附的染料最多，电池光电性能测试也显示用此TiO2 纳晶制备的电池开路电流达到13.1 mA cm-2，光电转换效率达到5.67%，比其它两种电池的光电转换效率要高，这说明用有机碱TEAOH 做胶溶剂所制备的TiO2 纳晶的形貌和大小比其它两种有机碱胶溶剂制备的TiO2 更适合应用于染料敏化太阳能电池。更多毕业论文请到
基于P2N 结的太阳能电池伏安特性的分析与模拟摘 要 通过分析实际P2N 结与理想模型之间的差别,建立了P2N 结二极管及太阳能电池的数学模型;利用Matlab 中的系统仿真模块库建立仿真模型,设置参量,求解模型方程并绘制了图形1 对太阳能电池在一定光照下旁路电阻及串联电阻取不同数值时对其开路电压、短路电流及填充因子的影响做了模拟,并与实际测得的硅太阳能电池伏安特性进行了比较1 模型分析与实验测量的结果表明:等效的旁路电阻和串联电阻分别影响电池的开路电压和短路电流1 仿真结果与实验测量结果一致1关键词 P2N 结;伏安特性;等效电路模型;太阳能电池中图分类号 O475 文献标识码 A0 引言P2N结是许多微电子和光电子器件的核心部分1这些半导体器件的电学特性及光电特性由P2N 结的性质所决定,掌握P2N 结的性质是分析这些器件特性的基础1 半导体导电是通过两种载流子的漂移、扩散及产生与复合实现的[1 ]1 由于P2N 结的非线性特性,其电流电压关系无法通过一个简单的解析模型来确定1 虽然肖克莱方程给出了理想P2N结的电流电压关系,但与实际器件的性质差别很大1在实际器件中,由于表面效应、势垒区载流子的产生及复合、电阻效应等因素的影响,其电流电压特性只在很小的范围内接近理想值1 正向电压增大时, I2V曲线由指数关系转变为线性关系1 反向电压增大时,在一定范围内也是线性关系,反向电压过大还会发生P2N 结的击穿1本文通过一个简单的电路模型模拟了实际的P2N 结,讨论了各实际参量对伏安特性的影响1 并针对太阳能电池在一定光照下其实际参量如旁路电阻和串联电阻对其开路电压、短路电流及填充因子的影响,利用计算机对其伏安特性进行建模分析,以获得接近实际器件的特性11 P2N结的伏安特性分析及等效电路理想P2N 结模型满足小注入、突变耗尽层及玻耳兹曼边界条件,且不考虑耗尽层中载流子的产生和复合作用[2 ]1 其电流电压关系可由肖克莱方程给出,即J = J s expqVk T- 1 (1)式中,V 为P2N 结两端的电压, J 为通过P2N 结的电流密度, J s 为反向饱和电流1 当正向偏压较大时,括号中的指数项远大于1 ,因而第二项可以忽略,电流密度与电压呈指数增加关系1 反向偏压时,当q| V | m k T 时, 指数项趋于0 , 电流不随电压改变,趋于饱和值J s1实验测量发现,肖克莱方程与实际P2N 结的伏安特性偏离较大,主要表现在两个方面:1) 正向电压较小时,理论值比实验值小,正向电压较大时,J2V关系变为线性关系;2) 反向偏压时,反向电流比理论值大许多,反向电流不饱和,随反向偏压的增大略有增加1 这说明理想模型不能真实反映实际器件的特性,需要建立更为完善的P2N 结模型[3 ]1 在实际器件中,载流子的产生、传输和复合会对P2N 结中的空间电荷场产生影响[4 ] ,从而导致P2N 结电流电压特性偏离理想方程1正向偏压时,注入势垒区的载流子有一部分形成复合电流,其大小与exp ( qV/ 2 k T) 成正比, 总电流密度为扩散电流密度与复合电流密度之和1 对于硅,在较低正向偏压下, 复合电流占主要地位, 因而总电流大于理想条件下的电流,正向偏压较高时,复合电流可以忽略具体的去我们论坛看看吧！！