基于多孔TiO2光陽極的量子點敏化太陽能電池.pdf

1、量子點敏化太陽能電池是第三代太陽能電池中具有前景的器件之一，由于量子點敏化太陽能電池具備如下獨特的優(yōu)點：帶隙可調(diào)，較高的吸光系數(shù)，溶液可加工性。多激子效應(yīng)可使量子點敏化太陽能電池的理論效率超過Shockley-Queiseer極限為31％。本文工作圍繞量子點敏化太陽能電池的核心部件之一，量子點敏化的多孔TiO2光陽極展開研究。通過它和Cu2S對電極、多硫電解液組成電池，討論了其對最終電池的光電性能的影響。
　　本文用連續(xù)離子吸附反

2、應(yīng)（SILAR）法基于三種陽離子前驅(qū)體（Cd(NO3)2、CdCl2和Cd(Ac)2）制備了CdS量子點敏化太陽能電池。高效的Cd(Ac)2前驅(qū)體制備的光陽極具有較寬的光譜響應(yīng)范圍，較高的光子-電子響應(yīng)效率，較高的量子點負(fù)載量，電化學(xué)阻抗分析表明具有較高的電子注入率。最終，在相同的實驗參數(shù)下，基于Cd(Ac)2的CdS量子點敏化太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為2.10%。我們將這種陽離子前體效應(yīng)進(jìn)一步地應(yīng)用到PbS/CdS量子點敏化太陽能電池

3、中，發(fā)現(xiàn)基于乙酸鹽前體的PbS/CdS量子點共敏化電池光電流密度為19.24 mA/cm2，轉(zhuǎn)換效率為3.23%。在SILAR中，陽離子前體效應(yīng)是改善量子點敏化太陽能電池性能的一種有效途徑。
　　本文用SILAR技術(shù)，制備了有機/無機共鈍化的PbS/C5H5N/CdS/ZnS量子點敏化太陽能電池，該電池的光譜響應(yīng)范圍覆蓋了整個可見光區(qū)并延伸到近紅外區(qū)。相比于只有無機鈍化的PbS/CdS/ZnS量子點敏化太陽能電池，PbS/C5H5

4、N/CdS/ZnS量子點敏化太陽能電池具有較高的電子注入率，同時具有較高的量子點負(fù)載量。基于上述優(yōu)點PbS/C5H5N/CdS/ZnS量子點敏化太陽能電池的光電流密度為21.25 mA/cm2，取得了3.65%的光電轉(zhuǎn)換效率，同時PbS/C5H5N/CdS/ZnS量子點敏化太陽能電池展現(xiàn)了良好的光電流穩(wěn)定性。
　　本文采用SILAR和化學(xué)?。–BD）相結(jié)合的原位技術(shù)制備了CdS/CdSe量子點敏化太陽能點電池，討論了pH值對量子點

5、敏化電池性能的影響，在pH=10時，CdS/CdSe量子點敏化太陽能電池的光-電響應(yīng)范圍可達(dá)～700nm，量子點在整個TiO2光陽極具有均勻的分布，同時具有較高的電子注入率，最終，CdS/CdSe量子點敏化太陽能電池取得了3.93%的光電轉(zhuǎn)換效率，并且具有優(yōu)異的光伏參數(shù)：Jsc=11.46 mA/cm2,Voc=0.577 V,FF=0.595。
　　基于上述分析我們可以得出：光子捕獲范圍，電子注入率，光敏化量子點的負(fù)載量對量子點