基于無毒合金量子點的敏化太陽能電池的組裝及性能優(yōu)化.pdf

1、量子點敏化太陽能電池(QDSSCs)由于光譜響應(yīng)范圍可調(diào)，消光系數(shù)高，理論轉(zhuǎn)換效率高，日益受到人們的關(guān)注。常用的量子點敏化材料多含有Cd、Pb等有毒元素，無毒性材料的QDSSCs總體上轉(zhuǎn)化效率較低，且以油相合成的量子點為主。論文設(shè)計組裝了基于無毒的Ag摻雜ZnInSe水相量子點的敏化太陽能電池，并探索了氧化鋅包殼、環(huán)糊精配體修飾等方法提高量子點敏化電池的性能。
　　提出基于無毒的Ag∶ZnInSe量子點的太陽能電池，其轉(zhuǎn)化效率達1

2、.12％。首先合成了無毒性的Ag摻雜ZnInSe量子點，探究了其光學特性;通過加入表面活性劑Tritonx-100增強量子點在光陽極上的吸附，利用ZnS層降低界面的復合電阻，更換Pt對電極為Cu2S等優(yōu)化了Ag∶ZnInSe QDSSC的組裝工藝，獲得了AM1.5光照下1.12％的轉(zhuǎn)化效率。此外探討了加入表面活性劑Triton x-100改善了水相非原位法量子點吸附的原理，討論了其影響吸附過程。研究表明加入Triton x-100分子的

3、濃度接近臨界膠束濃度是增加量子點吸附的關(guān)鍵。該QDSSC作為無毒性量子點敏化電池具有較好的應(yīng)用前景。
　　論文還探索了提升量子點敏化太陽能電池性能的方式。在CdTe量子點上包裹了ZnO殼層，探究了ZnO殼層對CdT QDSSC光伏特性的影響。合成了β-環(huán)糊精配體修飾的ZnSe量子點，比較了環(huán)糊精配體ZnSe QDSSC與MPA配體的ZnSe QCSSC性能的差異。實驗結(jié)果表明氧化鋅包殼和環(huán)糊精配體修飾能夠提高QDSSC的轉(zhuǎn)化效率。