4.81%光电转换效率的全固态致密PbS量子点薄膜敏化TiO_2纳米棒阵列太阳电池（英文） 被引量：2

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作者 陈军军 史成武 +3 位作者 张正国 肖冠南 邵章朋 李楠楠 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2029-2034,共6页

利用TiO_2纳米棒阵列和在旋涂辅助连续离子层吸附反应过程中使用乙二硫醇的策略,成功地在TiO_2纳米棒阵列上获得了致密PbS量子点薄膜,组装了新颖结构的全固态致密PbS量子点薄膜敏化TiO_2纳米棒阵列太阳电池。研究了TiO_2纳米棒阵列长度... 利用TiO_2纳米棒阵列和在旋涂辅助连续离子层吸附反应过程中使用乙二硫醇的策略,成功地在TiO_2纳米棒阵列上获得了致密PbS量子点薄膜,组装了新颖结构的全固态致密PbS量子点薄膜敏化TiO_2纳米棒阵列太阳电池。研究了TiO_2纳米棒阵列长度对全固态致密PbS量子点薄膜敏化太阳电池光伏性能的影响,发现TiO_2纳米棒阵列长度为290、540和1040 nm时,相应太阳电池的光电转换效率分别是2.02%、4.81%和1.95%。对于组装全固态量子点敏化太阳电池,综合考虑空穴传输长度和量子点担载量的平衡是获得较高光电转换效率的关键所在。 展开更多

关键词 致密PbS量子点薄膜 TiO2纳米棒阵列 乙二硫醇 连续离子层吸附反应 全固态量子点敏化太阳电池

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TiO_2纳米棒阵列微结构对全固态PbS量子点敏化太阳电池光伏性能的影响

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作者 邵章朋 张正国 +2 位作者 吕凯 马乘风 史成武 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期74-79,共6页

利用水热法通过改变生长时间,成功地在透明SnO_2:F导电玻璃/TiO_2致密层基底上制备了三种长度、直径、面密度分别为460 nm、40 nm、340μm-2,630 nm、44 nm、330μm^(-2),720 nm、50 nm、320μm^(-2)的TiO_2纳米棒阵列,并通过旋涂辅助... 利用水热法通过改变生长时间,成功地在透明SnO_2:F导电玻璃/TiO_2致密层基底上制备了三种长度、直径、面密度分别为460 nm、40 nm、340μm-2,630 nm、44 nm、330μm^(-2),720 nm、50 nm、320μm^(-2)的TiO_2纳米棒阵列,并通过旋涂辅助连续离子层吸附反应法制备PbS量子点、以spiro-OMe TAD为固态电解质,组装了全固态PbS量子点敏化TiO_2纳米棒阵列太阳电池,系统研究了TiO_2纳米棒阵列的微结构对PbS量子点的沉积和相应太阳电池光伏性能的影响。结果表明,基于TiO_2纳米棒阵列长度为460 nm、630 nm、720 nm微结构的太阳电池,其光电转换效率分别是2.17%、2.96%和2.74%。 展开更多

关键词 TiO2纳米棒阵列 微结构 PbS量子点 spiro-OMeTAD 全固态量子点敏化太阳电池

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全固态量子点太阳电池的研究进展 被引量：1

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作者 杨博 白一鸣 +3 位作者 程泰 吴高 陈诺夫 谭占鳌 《微纳电子技术》 北大核心 2017年第4期235-242,共8页

从光电转换原理出发,阐述了全固态量子点太阳电池的一般结构与工作机理,并展示了电池所用材料的能带结构和载流子迁移过程。然后围绕半导体p-n结模型描述了量子点太阳电池的工作特性及重要的性能参数,进而系统地介绍了电池各功能层的常... 从光电转换原理出发,阐述了全固态量子点太阳电池的一般结构与工作机理,并展示了电池所用材料的能带结构和载流子迁移过程。然后围绕半导体p-n结模型描述了量子点太阳电池的工作特性及重要的性能参数,进而系统地介绍了电池各功能层的常用制备方法。在此基础上,对PbS和Sb_2S_3两种材料体系的量子点太阳电池的国内外研究进展进行了全面的回顾,从器件结构的优化到材料制备工艺的完善,再到各种量子点表面修饰方法的采用,总结了这两种量子点太阳电池的发展过程与最新成果,并分析了目前阻碍其发展的重要因素,最后对全固态量子点太阳电池的前景进行了展望。 展开更多

关键词 量子点 全固态 太阳电池 PBS Sb2S3

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单晶二氧化钛纳米棒阵列的修饰及其在量子点敏化太阳电池中的应用(英文) 被引量：2

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作者 王时茂 董伟伟 +4 位作者 方晓东 邓赞红 邵景珍 胡林华 朱俊 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第5期873-880,共8页

使用TiCl4溶液对单晶TiO2纳米棒阵列(TNRs)进行修饰,通过在TiO2纳米棒表面合成TiO2纳米颗粒来提高TNRs的表面积,提高TNRs对量子点的吸附能力,并在此基础上研究了TiCl4修饰时间对基于单晶TNRs的CdS/CdSe量子点敏化太阳电池光伏性能的影响... 使用TiCl4溶液对单晶TiO2纳米棒阵列(TNRs)进行修饰,通过在TiO2纳米棒表面合成TiO2纳米颗粒来提高TNRs的表面积,提高TNRs对量子点的吸附能力,并在此基础上研究了TiCl4修饰时间对基于单晶TNRs的CdS/CdSe量子点敏化太阳电池光伏性能的影响,同时结合强度调制光电流谱(IMPS)研究了TiO2纳米棒阵列的电子传输性能.结果表明:TiCl4修饰可以大幅提高基于单晶TNRs的CdS/CdSe量子点敏化太阳电池的光伏性能,在TiCl4修饰时间为60 h时,其短路电流密度和光电转换效率分别由修饰前的(2.93±0.07)mA·cm-2和0.36%±0.02%提高至(8.19±0.12)mA·cm-2和1.17%±0.07%.同时,IMPS测试表明电子在单晶TiO2纳米棒阵列中的传输速率高于在TiO2纳米颗粒薄膜中的传输速率,证明了单晶TiO2纳米棒阵列在电子传输方面的优越性. 展开更多

关键词 量子点敏化太阳电池 光阳极 二氧化钛 纳米棒阵列 修饰 电子传输

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耦联剂辅助吸附法制备CuInS_2量子点敏化太阳电池（英文）

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作者 王楠 梁柱荣 +4 位作者 王欣 徐雪青 方军 王军霞 郭华芳 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1331-1337,共7页

分别以Cu I和In Ac3作为铜源和铟源,十二硫醇(DDT)作为硫源,采用直接加热法合成不同尺寸的Cu In S2(CIS)量子点.运用X射线衍射(XRD),拉曼光谱(Raman),高分辨率透射电镜(HRTEM),紫外-可见(UVVis)吸收光谱表征其相结构、形貌及光学性能.... 分别以Cu I和In Ac3作为铜源和铟源,十二硫醇(DDT)作为硫源,采用直接加热法合成不同尺寸的Cu In S2(CIS)量子点.运用X射线衍射(XRD),拉曼光谱(Raman),高分辨率透射电镜(HRTEM),紫外-可见(UVVis)吸收光谱表征其相结构、形貌及光学性能.结果表明:制备的CIS量子点为黄铜矿结构,且随着时间的延长,量子点逐渐长大,吸收光谱的激子吸收峰逐渐红移,表现出量子尺寸效应.采用巯基乙酸为双功能耦联剂辅助吸附法制备CIS敏化的Ti O2薄膜.通过衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)分析得出,巯基乙酸上的羧基与Ti O2表面羟基连接,另一端上的巯基代替长链的DDT与CIS耦联,将CIS成功锚定在Ti O2表面.该方法不仅操作简单,而且容易实现CIS在Ti O2表面的吸附.太阳电池光电性能测试表明,粒径大小约为3.6 nm的CIS量子点表现出最优的吸附能力以及光电转换性能.进一步采用连续离子吸附层法对CIS敏化的Ti O2薄膜进行Cd S包覆,光电转换性能大大提高,其效率达到2.83%,这主要源于Cd S的包覆钝化了CIS的表面缺陷,有效地降低了电子复合. 展开更多

关键词 铜铟硫 量子点 敏化太阳电池 多功能耦联剂 巯基乙酸 辅助吸附

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水热制备荧光碳量子点及其在敏化太阳电池中的应用 被引量：2

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作者 李佳保 张婷婷 +3 位作者 杨启鸣 杨雯 李学铭 杨培志 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1255-1261,共7页

作为碳纳米材料家族的一员,碳量子点(CQDs)以其独特的光电特性、环境友好、制备成本低等优点成为近年来的研究热点,并在太阳电池、光电催化、传感器等光伏与光电领域展现出广阔的应用潜力。本文以壳聚糖为原料,采用水热法在酸性、中性... 作为碳纳米材料家族的一员,碳量子点(CQDs)以其独特的光电特性、环境友好、制备成本低等优点成为近年来的研究热点,并在太阳电池、光电催化、传感器等光伏与光电领域展现出广阔的应用潜力。本文以壳聚糖为原料,采用水热法在酸性、中性、碱性(pH=3,7,10)环境下制备了荧光碳量子点,并对其光致发光性质和结构进行了表征。TEM测试表明,随着pH值从3增大到10,其粒径由2.80 nm减小到1.83 nm。将获得的碳量子点作为光敏化剂,组装成敏化太阳电池(SSCs),结果表明pH=3时制备出的CQDs组装的太阳电池具有最高的光电转换效率(PCE)。为了进一步提升SSCs的性能,将CQDs与N719染料复合,制备了共敏化太阳电池(co-SSCs)。由于CQDs的上转换特性和良好的载流子传输性能,CQDs/N719基co-SSCs的PCE较CQDs及N719染料单独敏化太阳电池显著提高,最高PCE达9.13%。这些研究结果为制备碳量子点及组装高效敏化太阳电池提供了新思路。 展开更多

关键词 纳米材料 碳量子点 敏化太阳电池 光电转换效率 pH值

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量子点敏化太阳电池中光阳极结构优化的研究进展 被引量：2

7

作者 梅兴安 万翔宇 +1 位作者 熊艳 程庆华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第23期22-27,共6页

量子点敏化太阳电池(QDSSC)因具有高理论能量转换效率和低生产成本而受到研究者的广泛关注。简述了QDSSC的基本结构和工作原理,详细评述了基于半导体氧化物薄膜特别是TiO2和ZnO光阳极结构优化的QDSSC的研究进展,并结合目前QDSSC阳极结... 量子点敏化太阳电池(QDSSC)因具有高理论能量转换效率和低生产成本而受到研究者的广泛关注。简述了QDSSC的基本结构和工作原理,详细评述了基于半导体氧化物薄膜特别是TiO2和ZnO光阳极结构优化的QDSSC的研究进展,并结合目前QDSSC阳极结构研究中遇到的问题对今后基于光阳极优化的QDSSC发展进行了展望。 展开更多

关键词 量子点敏化太阳电池 光阳极 半导体氧化物 共敏化

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硅量子点敏化太阳电池研究 被引量：1

8

作者 王蓉 皮孝东 杨德仁 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2228-2231,共4页

利用冷等离子体制备硅量子点,并用氢化硅烷化的方法对其进行表面改性,得到的硅量子点在短波长光激发下的荧光量子效率约为30%。通过把二氧化钛纳米棒阵列浸泡于分散有硅量子点的有机溶剂中,硅量子点被有效吸附在二氧化钛纳米棒的表面。... 利用冷等离子体制备硅量子点,并用氢化硅烷化的方法对其进行表面改性,得到的硅量子点在短波长光激发下的荧光量子效率约为30%。通过把二氧化钛纳米棒阵列浸泡于分散有硅量子点的有机溶剂中,硅量子点被有效吸附在二氧化钛纳米棒的表面。进而制备硅量子点敏化太阳电池,其效率约为0.1%。 展开更多

关键词 硅量子点 氢化硅烷化 改性 量子点敏化太阳电池

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基于量子点共敏化的太阳电池研究进展 被引量：1

9

作者 万翔宇 梅兴安 +1 位作者 熊艳 田永红 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期4-7,共4页

量子点敏化太阳电池作为高理论转换效率的第三代太阳电池。量子点共敏化具有扩宽电池吸光范围、提高电子传导效率等特点。简要介绍了量子点敏化太阳电池的结构原理,并从量子点、光阳极和对电极等方面详细综述了量子点共敏化太阳电池的... 量子点敏化太阳电池作为高理论转换效率的第三代太阳电池。量子点共敏化具有扩宽电池吸光范围、提高电子传导效率等特点。简要介绍了量子点敏化太阳电池的结构原理,并从量子点、光阳极和对电极等方面详细综述了量子点共敏化太阳电池的最近研究进展。 展开更多

关键词 太阳电池 量子点 共敏化 光电转换效率

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Mn^(2+)掺杂CdS量子点敏化太阳电池的性能 被引量：1

10

作者 吕其坤 顾修全 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2015年第6期355-358,共4页

采用连续式离子层吸附与反应(SILAR)法不仅成功制备出CdS量子点敏化的TiO2纳米晶光阳极,而且实现了Mn2+在CdS量子点晶格内部的可控掺杂。应用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对电极的形貌进行了分析和表征。继而通过组装光伏电池研究Mn2+... 采用连续式离子层吸附与反应(SILAR)法不仅成功制备出CdS量子点敏化的TiO2纳米晶光阳极,而且实现了Mn2+在CdS量子点晶格内部的可控掺杂。应用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对电极的形貌进行了分析和表征。继而通过组装光伏电池研究Mn2+掺杂浓度与电池性能之间的关系。通过测量其紫外-可见吸收光谱及电流密度-电压(J-V)特性曲线考察电池性能随Mn2+掺杂量的变化规律。在研究中发现,掺杂适量的Mn2+有助于提高CdS/TiO2光阳极对可见光的吸收,进而增强太阳电池的能量转换效率。当Mn2+浓度为0.075 mmol/L时,量子点敏化太阳电池(QDSSC)的能量转换效率可达2.85%,较未掺杂的光阳极试样性能提高约50%。 展开更多

关键词 CDS 量子点 量子点敏化太阳电池(QDSSC) Mn离子 太阳电池

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高效率Ⅱ-Ⅵ族(CdS,CdSe,CdTe)量子点敏化太阳电池 被引量：2

11

作者 虞晓云 陈洪燕 匡代彬 《太阳能》 2013年第1期22-26,51,共6页

简单总结了笔者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CdT... 简单总结了笔者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CdTe/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2.83%(CdSe/CdS)的光电转换效率;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TiO2微米球电极上直接沉积CdS及CdSe量子点,取得了4.8%的光电转换效率,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%。 展开更多

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

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量子点太阳电池中半导体氧化膜与敏化剂结构调控研究进展 被引量：1

12

作者 章晨光 范润洲 +1 位作者 尹细明 熊艳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期38-41,共4页

新一代太阳电池——量子点敏化太阳电池(QDSSC)由于具有吸收广、多激子和高稳定等独特优势近年来已得到初步发展。从量子点敏化太阳电池的原理入手综述了QDSSC中光阳极半导体氧化膜、量子点敏化剂的种类及两者间的结构调控、量子点制备... 新一代太阳电池——量子点敏化太阳电池(QDSSC)由于具有吸收广、多激子和高稳定等独特优势近年来已得到初步发展。从量子点敏化太阳电池的原理入手综述了QDSSC中光阳极半导体氧化膜、量子点敏化剂的种类及两者间的结构调控、量子点制备方法这三大模块的研究进展,从原理上对光阳极半导体氧化膜、敏化剂的性能进行了简要合理的解释,并结合现存的问题提出了今后的发展方向。 展开更多

关键词 量子点敏化太阳电池 光阳极 半导体氧化膜 敏化剂

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2019年中国光伏技术发展报告——新型太阳电池的研究进展(1) 被引量：4

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作者 中国可再生能源学会光伏专业委员会 《太阳能》 2020年第5期5-15,共11页

详细介绍了2018年国内外在钙钛矿太阳电池、有机太阳电池、染料敏化太阳电池、量子点太阳电池等新型太阳电池方面的研究成果和产业化进展。

关键词 钙钛矿太阳电池 有机太阳电池 染料敏化太阳电池 量子点太阳电池 电池效率 世界纪录

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