半導體納米晶及PPV功能薄膜的制備及特性研究.pdf

1、太陽能因儲量大、可再生、無污染、成本低、開發(fā)方便等優(yōu)點受到各界的廣泛關注。太陽能光電材料主要有硅系材料、化合物半導體材料和有機半導體材料。納米結構半導體材料具有獨特的量子效應，與太陽光有良好的匹配。有機半導體材料中的共軛聚合物具有質輕、成本低廉，可制備大面積曲面器件等優(yōu)勢，但是其吸收光譜與太陽光譜不匹配，載流子遷移率低導致光電轉換效率較低。將納米級半導體材料與共軛聚合物組裝，結合聚合物的結構和納米材料的特殊性質，制備特殊的異質結，提高光

2、電響應。本論文開創(chuàng)性的將水溶性CdTe納米晶分別與CdSe納米晶及共軛聚合物PPV組裝制備CdTe/CdSe功能薄膜和PPV/CdTe功能薄膜，并進行了一系列有特色的研究，得到了一些創(chuàng)新性的結果。本論文的研究內容和得到的主要結論如下： （1）用巰基丙酸為穩(wěn)定劑，在水相中合成了一系列具有核殼結構的CdTe/CdS半導體納米晶和CdSe/CdS半導體納米晶，采用TEM、紫外-可見分光光度計和熒光光度計對其性質進行了表征。所得到的Cd

3、Te/CdS納米晶和CdSe/CdS納米晶粒徑分布均勻，直徑均約為10nm。 （2）將陽極緩沖聚合物PEDOT：PSS對基片表面分別通過自組裝法和旋涂法進行處理。采用AFM、紫外-可見分光光度計和電化學工作站對其性質進行了表征。經PEDOT：PSS處理后的基片上制備的CdTe薄膜光電響應相對穩(wěn)定，有明顯的光電流和光電壓響應。 （3）將CdTe/CdS、CdSe/CdS半導體納米晶按不同比例共混，在ITO基片上制備CdTe

4、/CdSe復合薄膜。采用TEM、紫外-可見分光光度計、熒光光度計和電化學工作站對其性質進行了表征。隨著CdSe含量的增加，二者逐漸交聯(lián)，短路電流與開路電壓有所下降；當CdTe/CdSe的比例為6：1時，交聯(lián)形成網狀結構，其短路電流與開路電壓升高了4-8倍；當CdSe含量繼續(xù)增加，網狀結構得到填充，使得短路電流與開路電壓有所下降。 （4）將CdTe納米晶與聚合物pre-PPV通過靜電自組裝制備了PPV/CdTe層層復合薄膜。采用A