硫化物半導(dǎo)體量子點敏化太陽能電池的制備與性能研究.pdf

1、隨著石油、煤炭、天然氣三大化石燃料的枯竭和環(huán)境污染的日益加重，國家開始大力提倡新型能源，例如，風(fēng)能、太陽能、電能等。而太陽能取之不盡用之不竭，因此太陽能電池得到了廣泛的關(guān)注和支持。量子點敏化太陽能電池，因其工藝簡單、制造成本低和理論光電轉(zhuǎn)換效率高，被認(rèn)為是極具發(fā)展?jié)摿Φ牡谌屡d太陽能電池?；诙嗉ぷ有?yīng)(MEG)的量子點敏化太陽電池的理論轉(zhuǎn)換效率可達(dá)66％，超過了肖克利-奎伊瑟極限的31％。
　　本論文主要以購買的TiO2漿料為

2、光陽極，以不同硫化物敏化劑作為量子點，探討了量子點的沉積次數(shù)和濃度對量子點敏化太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率的影響。
　　(1)采用SILAR法，制備了TiO2/PbS量子點敏化太陽能電池，當(dāng)PbS前驅(qū)體濃度為0.02mol/L時，PbS沉積2次時的轉(zhuǎn)化效率最高，短路電流密度Jsc為3.63mA/cm2，開路電壓Voc為0.338V，填充因子FF為0.408，轉(zhuǎn)化效率η為0.50％;當(dāng)PbS前驅(qū)體濃度分別為0.01mol/L，0.02mo

3、l/L，0.04mol/L，0.06mol/L時，PbS沉積2次時，PbS前驅(qū)體濃度為0.04mol/L時，電池的轉(zhuǎn)化效率最高，短路電流密度Jsc為4.09mA/cm2，開路電壓Voc為0.350V，填充因子FF為0.469，轉(zhuǎn)化效率IPCE為0.671％。
　　(2)采用SILAR法，制備了TiO2/CdS量子點敏化太陽能電池，當(dāng)CdS前驅(qū)體濃度為0.025mol/L時，CdS沉積9次時的轉(zhuǎn)化效率最高，短路電流密度Jsc為4.4

4、0mA/cm2，開路電壓Voc為0.603V，填充因子FF為0.482，轉(zhuǎn)化效率η為1.28％;當(dāng)CdS前驅(qū)體濃度分別為0.025mol/L，0.05mol/L，0.1 mol/L時，CdS前驅(qū)體濃度為0.05mol/L時，CdS沉積9次時，電池的轉(zhuǎn)化效率最高，短路電流密度Jsc為4.49mA/cm2，開路電壓Voc為0.671V，填充因子FF為0.481，轉(zhuǎn)化效率η為1.45％。
　　(3)采用SILAR法，制各了TiO2/Pb

5、S/CdS量子點敏化太陽能電池，CdS前驅(qū)體濃度為0.05mol/L時，PbS沉積次數(shù)和濃度分別為2次和0.01mol/L，米研究CdS沉積次數(shù)對量子點太陽能電池的影響。發(fā)現(xiàn)CdS沉積5次轉(zhuǎn)化效率最高，短路電流密度Jsc為5.87mA/cm2，開路電壓Voc為0.410V，填充因子FF為0.549，轉(zhuǎn)化效率IPCE為0.84％;當(dāng)PbS前驅(qū)體濃度分別為0.01mol/L，0.02mol/L，0.04mol/L時，CdS沉積5次時，PbS