量子點(diǎn)在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用研究.pdf

1、光伏技術(shù)是可再生的清潔能源技術(shù),光電轉(zhuǎn)換效率仍然是制約光伏發(fā)電的主要原因。光電轉(zhuǎn)換效率低的主要原因在于半導(dǎo)體材料禁帶寬度和太陽(yáng)光光子能量分布的不完全匹配,電池只能吸收利用能量大于禁帶寬度的光子。即使在電池吸收范圍內(nèi)的短波段(300-500nm),由于表面復(fù)合等原因,外量子效率也較低。量子點(diǎn)具有較大的斯托克斯位移,吸收短波光子后,發(fā)出較長(zhǎng)波光子,且發(fā)光峰可調(diào)。將量子點(diǎn)應(yīng)用于太陽(yáng)能電池,有望提高電池的外量子效率。本論文將CdSe@ZnSe@

2、ZnS量子點(diǎn)摻入到預(yù)聚合的甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,均勻分散后形成PMMA/CdSe@ZnSe@ZnS復(fù)合液,再用該復(fù)合液在電池和420nm長(zhǎng)波通濾光片上旋涂制備下轉(zhuǎn)移層,研究了該下轉(zhuǎn)移層對(duì)電池外量子效率的影響,結(jié)果表明:(1)當(dāng)PMMA/CdSe@ZnSe@ZnS下轉(zhuǎn)移層直接旋涂在單晶硅電池表面時(shí),300-335nm波段未觀察到外量子效率(EQE)的改善,反而有所降低,原因是所用量子點(diǎn)的熒光量子效率太低,只有9.25％,遠(yuǎn)低于電池短

3、波段EQE與長(zhǎng)波段EQE的比值;(2)當(dāng)將PMMA/CdSe@ZnSe@ZnS下轉(zhuǎn)移層制備在420 nm長(zhǎng)波濾光片上,再將該濾光片(濾光片使電池在300~420 nm波段光譜響應(yīng)幾乎為零,同時(shí)排除了下轉(zhuǎn)移層抗反射效應(yīng)的影響)蓋在單晶電池上測(cè)試EQE曲線時(shí),觀察到了外量子效率(EQE)值的提升,說(shuō)明所用量子點(diǎn)可以應(yīng)用于在300~420 nm波段光譜響應(yīng)幾乎為零的電池上實(shí)現(xiàn)頻率的下轉(zhuǎn)移,提高EQE;(3)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)中測(cè)得電池的EQE數(shù)據(jù)和A