【摘 要】
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量子点敏化太阳能电池(QDSSC)作为第三代光伏电池,因其理论成熟,经济有效,受到当前社会的广泛关注。然而当前报道的该类电池光电转化效率(PCE)依旧很低,还处于实验室研究阶段
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量子点敏化太阳能电池(QDSSC)作为第三代光伏电池,因其理论成熟,经济有效,受到当前社会的广泛关注。然而当前报道的该类电池光电转化效率(PCE)依旧很低,还处于实验室研究阶段,与实现进一步的商业化生产与应用还相差甚远,提高QDSSC的整体性能成为这类电池研究的主要方向。 本论文设计出一种安全可靠且易于保存的Se2-离子前驱液的制备方法,以此作为连续离子层吸附与反应(SILAR)法在半导体薄膜上原位生长CdS量子点的前驱液,取得优秀的表现。并探究介孔二氧化钛薄膜厚度和SILAR循环次数对量子点吸附量的影响,不断优化以上参数,最终使电池PCE得到明显提高。 基于改进型SILAR法制备出CdS/CdSe共敏化介孔TiO2光阳极,分析TiO2/CdS/CdSe级联式结构光阳极对电池光电性能的影响,以及CdS和CdSe量子点在共敏化光阳极阶梯式能级调整机理中所起的不同作用,验证了共敏化光阳极阶梯式能级结构的校准机理,为进一步改进电池光电转化效率提供了依据。 对于光阳极半导体材料的应用与制备,本论文也作了初步探索,采用磁控溅射法在FTO导电玻璃上溅射一层ZnO种子层,以水热法生长出ZnO纳米棒阵列,并将其作为光阳极应用于CdS QDSSCs中,得到的太阳能电池光电转化效率很低,其制备工艺与方法有待于进一步改进和完善,由于此方法简单易操作,可重复性高,便于实现工业化生产,在QDSSC中也有很大的应用前景。
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