摘 要

ABSTRACT IV

第一章 绪论 1

1.1课题背景以及研究目的 1

1.2光电转换技术 1

1.3光电转换的材料 1

1.3.1金属和金属氧化物 1

1.3.2碳纳米管 2

1.3.3量子点材料 3

1.3.3石墨烯 5

1.5.3石墨烯-量子点复合材料 6

1.4本论文的主要工作 8

第二章 实验部分 9

2.1实验药品 9

2.2实验仪器 9

2.3实验步骤 9

2.3.1阳极材料的制备 9

2.3.3阳极电极的制备 11

第三章 结果与讨论 13

3.1PGR-CdSe QDs制备和光学性能表征 13

3.1.1PGR-CdSe QDs的TEM 13

3.1.2PGR-CdSe QDs的荧光发射光谱 14

3.1.3PGR-CdSe QDs的紫外-可见吸收光谱 14

3.2PGR-CdSe复合材料的光电化学行为 15

3.2.1PGR-CdSe QDs的线性伏安图 15

3.1.2PGR-CdSe QDs的光电流响应 16

第四章 实验结论 18

参考文献 19

致谢 23

摘要

CdSe量子点是一种荧光纳米材料，在光的激发下，可以发射光子，具有良好的荧光性质。石墨烯具有独特的性能，如优异的导电性，极高的比表面积和机械强度，使其可以用于电化学装置的电极材料。将CdSe量子点与石墨烯相结合，不仅能发挥量子点的优异的荧光性质，还可以发挥石墨烯的良好的导电性质。在光照下，光伏材料CdSe量子点可快速产生电子，产生电子-空穴对，石墨烯作为电子受体，电子可以快速传导到石墨烯上，这样即可得到比较高的电子迁移速率。本次实验的主要内容在于通过静电吸附制备石墨烯-CdSe量子点复合材料作为电池的阳极。CdSe量子点具有出色的光电化学性质，并通过与石墨烯表面改性可以得到进一步提高与改善。本实验中，通过测试石墨烯-CdSe量子点阳极的光电性能，可以得知该在光照的条件下，该阳极可以提供一个较稳定的光电流，并且在长时间的照射下，该光电流的稳定性好，光电性能良好。

关键词：光电转换 CdSe QDs 石墨烯 金纳米粒子

ABSTRACT

CdSe quantum dots are fluorescent nanomaterials that emit photons under the excitation of light and have good fluorescence properties. Graphene has unique properties such as excellent electrical conductivity, extremely high specific surface area and mechanical strength, making it suitable for electrode materials for electrochemical devices. The combination of cadmium selenide quantum dots and graphene not only exhibits excellent fluorescence properties of quantum dots, but also exhibits good electrical conductivity of graphene. Under illumination, the CdSe quantum dots of photovoltaic materials can rapidly generate electrons, generate electron-hole pairs, graphene as an electron acceptor, and electrons can be quickly transferred to graphene, so that a relatively high electron mobility can be obtained. The main content of this experiment is to prepare graphene-CdSe quantum dot composite material as the anode of the battery by electrostatic adsorption. CdSe quantum dots have excellent photoelectrochemical properties and can be further improved and improved by surface modification with graphene. In this experiment, by testing the photoelectric properties of the graphene-CdSe quantum dot anode, it can be known that under the condition of illumination, the anode can provide a relatively stable photocurrent, and under long-time illumination, the photocurrent Good stability and good photoelectric performance.

Keywords: Photoelectric conversion CdSe QDs graphene gold nanoparticles

第一章 绪论

1.1课题背景以及研究目的

如今能源危机和环境问题称为我们面临的重大挑战，因此寻找清洁高效的能源愈发紧迫。寻找清洁、可再生的能源可以使环境和能源问题得到很大的改善。在这些能源中，因为太阳能具有取之不尽的供应及环保等特点，它被许多人认为是最有前景的可再生能源。

对于高效，环境友好的能量转换和储存系统的研究，是解决这类问题的另一个重要领域。在所有可再生能源技术中，光电转换技术认为是中最有前途的技术。这也就促进了人们对于高效，环境友好的能量转换和储存系统的研究。从研究中发现，能量转换系统的性能主要与材料的性能有着密不可分的关系，所以新型的材料的研究将队能源危机有着至关重要的作用，目前已经探索了各种电极材料，例如晶体硅，硫族化物，金属纳米材料，碳材料和有机/无机杂化物^[1-4]。

1.2光电转换技术

光电转换是把太阳能直接转换成电能的过程。光电转换技术的原理是光子将能量传递给电子，导致电子的运动从而形成电流^[5-7]。

现在主要围绕光吸收半导体或吸收太阳能来形成电子-空穴对的共轭聚合物材料设计以发挥其最佳性能。光转换效率取决于三个主要因素：(1)电荷产生-激子的形成，(2)电荷分离-电子与空穴的分离，和(3)电荷提取/传输-从电子和空穴中去除电子和空穴光吸收器到外部电路或有源表面。虽然电荷产生依赖于光吸收剂的光学和电子特性，但器件结构，层组成和添加剂在很大程度上也影响这电荷分离和提取效率。

1.3光电转换的材料

1.3.1金属和金属氧化物

在过去十年中，金属或金属氧化物由于其丰富性，低成本和结构稳定性等各种优点而受到极大关注^[8]。金属纳米颗粒具有较高的表面积，并且金属纳米颗粒的尺寸与一些酶相似，减少了生物电极的电子转移距离^[9]。在某些情况下，AuNPs被装饰在其他纳米材料（如CNT，石墨烯或导电聚合物）的表面上^[10]。因此，金属纳米颗粒可以加快电子的转移，增加电流密度。

相关图片展示：