P3HT-CdSe和P3HT-CuInSe2雜化納米晶的可控制備及光電性能研究.pdf

1、能源危機(jī)促使人們開(kāi)發(fā)各種太陽(yáng)能電池，其中有機(jī)無(wú)機(jī)雜化太陽(yáng)能電池成本低廉，組裝簡(jiǎn)單，易于商業(yè)化引起人們的廣泛關(guān)注。但是目前有機(jī)無(wú)機(jī)雜化太陽(yáng)能電池的效率比較低，主要原因之一是無(wú)機(jī)組分往往被有機(jī)絕緣配體（如:3-辛基氧磷、油胺等）包覆，這些配體會(huì)嚴(yán)重阻礙從有機(jī)給體到無(wú)機(jī)受體的電子傳輸。為了解決這一問(wèn)題，我們以導(dǎo)電有機(jī)聚合物半導(dǎo)體為配體合成有機(jī)無(wú)機(jī)雜化納米晶，實(shí)現(xiàn)原位雜化，直接避免了絕緣配體引起的負(fù)面影響?？紤]到直接帶隙半導(dǎo)體材料CdSe和Cu

2、InSe2是有機(jī)無(wú)機(jī)雜化電池中常用的無(wú)機(jī)組分，我們以聚3-己基噻吩(P3HT)為配體合成P3HT-CdSe和P3HT-CuInSe2有機(jī)無(wú)機(jī)雜化納米晶。開(kāi)展的工作如下:
　　 1.采用熱解合成方法注射合成尺寸均勻的CdSe超結(jié)構(gòu)納米晶。研究了反應(yīng)物濃度、溫度、時(shí)間等參數(shù)對(duì)CdSe納米晶形貌的影響。并采用P3HT為配體合成P3HT-CdSe超結(jié)構(gòu)雜化納米晶，實(shí)現(xiàn)原位雜化。同時(shí)研究了P3HT的含量對(duì)P3HT-CdSe超結(jié)構(gòu)納米晶形貌

3、和光電性能的影響。
　　 2.以P3HT-CdSe超結(jié)構(gòu)雜化納米晶為吸收層材料，制備了結(jié)構(gòu)為FTO/致密TiO2/多孔TiO2/P3HT-CdSe/P3HT/Au和FTO/PEDOT:PSS/P3HT-CdSe/P3HT/Al的兩種有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化太陽(yáng)能電池，并分析了電池的p-n結(jié)特性和電池的光電轉(zhuǎn)化效率。前者結(jié)構(gòu)的器件具有正向擴(kuò)散電流0.15 mA、反向漂移電流0.05mA，單項(xiàng)導(dǎo)電性不明顯，沒(méi)有效率。后者結(jié)構(gòu)的器件具有良好的p

4、-n結(jié)性能，正向擴(kuò)散電流0.45 mA、反向漂移電流0.01 mA，器件開(kāi)路電壓(Voc)為540 mV，短路電流密度(Jsc)為4.25 mA/cm2，填充因子(FF)為0.575，最終的光電轉(zhuǎn)換效率(η)為1.32％。
　　 3.以熱解法合成的CuInSe2納米晶及P3HT-CuInSe2納米晶，并組裝結(jié)構(gòu)為FTO/PEDOT:P SS/P3HT-CuInSeJP3HT/Al雜化電池。電池具有良好的p-n結(jié)特性，正向擴(kuò)散電流