Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu một số tính chất điện tử của vật liệu rắn sử dụng phương pháp phiếm hàm mật độ

Nghiên cứu về pin mặt trời trên cơ sở nano TiO2 sử dụng chất nhạy màu bằng phương pháp mô hình hoá là một vấn đề không dễ dàng cho nên trong khuôn khổ luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu về vai trò của pha tạp thay thế vào vật liệu rắn Oxit titan TiO2 để hiểu và giải thích vai trò của công nghệ này trong chế tạo pin mặt trời.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu một số tính chất điện tử của vật liệu rắn sử dụng phương pháp phiếm hàm mật độ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘIA TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ TRANG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐIỆN TỬ CỦA VẬT LIỆU RẮN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ TRANG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤTĐIỆN TỬ CỦA VẬT LIỆU RẮN SỬ DỤNGPHƯƠNG PHÁP PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán Mã số : 604401 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: GS. TS. Bạch Thành Công HÀ NỘI - 2011 Mục lụcMở đầu ............................................................................................................................1Chương 1: Vật liệu oxit TiO2 , pin mặt trời sử dụng TiO2.........................................31.1. Các tính chất lý- hoá ................................................................................................31.1.1. Tính chất hoá học...................................................................................................31.1.2. Tính chất vật lý ......................................................................................................31.2. Các pha kết tinh của TiO2 ........................................................................................41.2.1. Rutile......................................................................................................................41.2.2. Anatase...................................................................................................................51.2.3. Brookite..................................................................................................................51.3. Đặc tính và ứng dụng của TiO2 ................................................................................51.3.1. Đặc tính..................................................................................................................61.3.2. Ứng dụng của vật liệu TiO2 ...................................................................................101.4. Pin mặt trời................................................................................................................111.4.1.Pin mặt trời tiếp xúc p-n .........................................................................................111. 1.4.1.1. Giải thích cơ bản .............................................................................................111.4.1.2. Sự phát sinh ra các hạt tải tích điện ....................................................................11 1.4.1.3. Sự phân tách hạt tải tích điện.............................................................................131.4.1.4. Tiếp xúc p- n .......................................................................................................131.4.1.5. Kết nối với tải ngoài............................................................................................141.4.1.6. Mạch điện tương đương của một pin mặt trời ....................................................141.4.1.7. Phương trình đặc trưng .......................................................................................151.4.1.8. Thế hở mạch và dòng ngắn mạch .......................................................................161.4.1.9. Ảnh hưởng của kích thước vật lý........................................................................161.4.1.10. Nhiệt độ của pin ................................................................................................171.4.2. Pin mặt trời sử dụng chất nhạy màu ......................................................................191.4.3. Pin mặt trời chấm lượng tử ...................................................................................201.4.4. TiO2 pha tạp ứng dụng trong pin mặt trời..............................................................22Chương 2: Tổng quan về lý thuyết phiếm hàm mật độ..............................................312.1. Vài nét về cơ sở của cơ học lượng tử........................................................................312.1.1. Phương trình Schrödinger......................................................................................312.1.2. Nguyên lý biến phân cho trạng thái cơ bản ...........................................................332.2. Phương pháp phiếm hàm mật độ ..............................................................................342.2.1. Mật độ điện tử .......................................................................................................352.2.2. Mô hìn ...