高效率II-VI+族族(CdS%2cCdSe%2cCdTe)量子点敏化太阳电池.pdfVIP

第 12 届中国光伏大会暨国际光伏展览会论文（先进太阳电池） 高效率高效率 II-VI 族（族 （CdS,CdSe,CdTe ）量子点敏化太阳电池）量子点敏化太阳电池 高效率高效率 族族 （（ ））量子点敏化太阳电池量子点敏化太阳电池 ** ** 虞晓云 虞晓云 陈洪燕陈洪燕 匡代彬匡代彬 虞晓云虞晓云 陈洪燕陈洪燕 匡代彬匡代彬 中山大学化学与化学工程学院教授 E-mail: kuangdb@mail.sysu.edu.cn 摘要：摘要：本论文简单总结了我们研究组近三年在量子点敏化太阳电池方面的研究工作。通过发展一 摘要摘要：： 些简单可控的合成方法制备了一系列 II-VI 族量子点敏化的高效率太阳电池。利用连接剂辅助化学 浴沉积法，以巯基乙酸为连接剂一步水热制备了单分散 CdTe/CdS 或 CdSe/CdS 核壳结构量子点以 及量子点敏化的 TiO2 电极，并分别获得了最高3.80% （CdTe/CdS ）和4.21% (CdSe/CdS) 的光电转 化效率。利用旋涂法在氧化锌纳米线阵列表面依次沉积了 CdS/CdSe 量子点，并取得了 3.45%的光 电转换效率。首次利用原位电沉积法在由纳米棒和纳米颗粒共同组成的分等级 TiO 微米球电极上 2 直接沉积 CdS 及 CdSe 量子点，取得了 4.8% 的光电转化效率，并用强度调制光电流/光电压谱 （IMPS/IMVS ）对CdS、CdSe 量子点敏化电池和 CdS/CdSe 量子点共敏化电池进行了动力学研究， 该型电池的电子收集效率高达 98%。 关键词：关键词：量子点敏化太阳电池，电沉积，化学浴沉积，II-VI 族，动力学研究 关键词关键词：： 1. 前言1. 前言 [2] 1. 1. 前言前言 够突破 Shockley-Queisser 极限（31% -33% ），最 在能源危机凸显的环境下，将清洁且资源丰富 高达 66%[3] 。 的太阳能转化为电能或化学能成为了各国的战略发 除了可调控的带隙及碰撞电离效应外，半导体 展方向之一。相应地，光电转化机理和器件成为了 量子点具有远高于金属配合物或有机染料的摩尔消 众多研究和应用研发的关注热点。在继硅基太阳电 光系数。因此，窄带隙量子点作为吸光材料取代染 池和薄膜太阳电池之后，第三代太阳电池以其廉价 料运用于敏化电池中可能具有非常可观的光电转化 低毒，生产能耗少等优点成为光伏产业中的一颗新 效率。在目前的研究报道中，多种量子点敏化宽带 星。其中的量子点敏化太阳电池（Quantum Dot 隙半导体电极在光电转化及光化学转化领域中已得 Sensitized Solar Cells, QDSSCs）因量子点(Quantum 到了很好的应用。在目前开发的众多量子点中， Dots, QDs)特殊性质而具有广阔的研究应用前景。 III-V 族半导体中的 Sb2S3 在固态量子点敏化太阳 在众多纳米材料中，若材料的尺寸小于波尔激 电池的应用中最高效率达到 6.5%[4] 。而 II-