量子點敏化太陽能電池光陽極的研究.pdf

1、量子點敏化太陽能電池（QDSC）作為一種新型的太陽能電池，具有理論能量轉(zhuǎn)換效率高、成本低廉、制備工藝簡單的優(yōu)點。QDSC主要由光陽極，對電極，電解液三部分組成。近年來大量研究者對這三部分都做了許多工作。本論文通過對光陽極與電解液進行探索，利用不同敏化劑制備了QDSC，來提高QDSC的能量轉(zhuǎn)換性能。
　　本論文利用連續(xù)離子層法（SILAR）制備了硫化鎘 QDSC。利用硫、硫化鈉、氯化鉀與氫氧化鈉溶于甲醇水溶液中進行的混合反應(yīng)，制備的

2、多硫電解質(zhì)。QDSC的電流密度-電壓（J-V）曲線，研究了不同配比的多硫電解質(zhì)電解液內(nèi)各組分對 QDSC性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)選用成分比例合適的電解質(zhì)時，QDSC的能量轉(zhuǎn)換效率可以達到0.6975％。
　　先以硒與硫化鈉為反應(yīng)物合成Na2SSe2，再以硒硫化鈉和硝酸鎘為前驅(qū)體通過SILAR法，制備CdSSe2量子點光陽極。采用拉曼光譜和電子衍射光譜表征硒硫化鈉分子的價鍵結(jié)構(gòu)與硒硫化鎘元素組成；通過紫外可見吸光光譜與J-V曲線對錳

3、離子摻雜的CdSSe2量子點光陽極的光吸收性能和光電性能進行了表征。結(jié)果表明硒硫化鈉合成得到的CdSSe2量子點光陽極具有比硫化鎘更寬的吸光范圍。而在進行錳摻雜后，量子點光陽極的電子壽命與吸光強度進一步提高，使QDSC的能量轉(zhuǎn)換性能提升至2.43%。
　　先以碲、硫與硫化鈉為反應(yīng)物合成了Na2TeS3，再通過SILAR法，制備了CdTeS3量子點光陽極。采用拉曼光譜與電子衍射光譜分析了Na2TeS3結(jié)構(gòu)與元素組成；分別采用紫外可見

4、吸光光譜與J-V曲線對CdTeS3 QDSC的光電性能進行表征。結(jié)果表明：CdTeS3量子點光陽極具有比硫化鎘量子點光陽極更長的電子壽命。
　　采用反膠束法合成硫化鎘量子點，并利用浸漬吸附法，將硫化鎘量子點組裝到二氧化鈦薄膜基底上，制得硫化鎘敏化光陽極。研究了將曲拉通X-100作為表面活性劑制備量子點的反膠束法合成工藝，利用J-V曲線對不同組成反膠束體系制備的光陽極QDSC進行表征，結(jié)果表明，利用曲拉通X-100合成得到的QDSC