Cu-In-Se基量子点敏化太阳电池

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tatimess
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
通过光伏器件将太阳能转化为电能是缓解日益增加的化石能源需求的一种有效方法。量子点(QDs)由于其优良的光电特性使其被应用来构建高性能光伏设备,其中基于量子点的敏化太阳电池(QDSCs)近年来受到了广泛的研究。目前,基于Cd、Pb量子点的敏化太阳电池表现出优越的光电性能和设备稳定性,但是因其含有高毒重金属元素限制其在科学研究及商业应用方面的进展。Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族量子点中的Cu-In-Se(CISe)材料由于其不含重金属元素且具有优异的光电性能被视为一种理想的量子点敏化材料。但该材料中过低的导带位置、复杂的表面及内部缺陷和化学不稳定制约了基于该材料的量子点敏化太阳电池取得高光电转换效率(PCE)。为了解决上述问题,本论文围绕对CISe量子点进行能级调控和稳定性提升来提高电池的性能,相应的工作列举如下:  (1)为了调控CISe的内部能级使其兼具宽光谱吸收及高导带能位,我们通过“同步成核生长”法成功的合成出“绿色”Cu-In-Ga-Se(CIGSe)合金量子点。从UPS和TA表征结果可得,通过把Ga元素组装到CISe量子点中,CIGSe合金量子点相对于CISe量子点的导带位置有所提高,因而使CIGSe合金量子点的光生电子注入速率(1.97×1011 s-1)要远大于CISe量子点(0.48×1011 s-1)。通过阻抗(IS)和电压衰减(OCVD)表征结果可得,CIGSe合金量子点相对于CISe,其内部复合被很好的抑制了。获益于以上两个优点,CIGSe量子点敏化太阳电池的最高效率达到11.49%(基于MC/Ti对电极)。  (2)通过对CISe量子点的能带进行调整,我们成功的合成出CIGSe合金量子点并取得理想的性能。然而,CIGSe和CISe量子点同样存在化学不稳定的问题。为了获得更高的性能,我们在CIGSe合金量子点的基础上对其进行Al处理。通过“核壳生长”法和“同步成核生长”法,我们分别成功的合成出吸光范围达到近红外区域的CIGSe/Al核壳量子点和AlCIGSe合金量子点。采用这两种方法获得的量子点的稳定性都有所提高,同时用其构建的器件性能也得到相应的提高。通过IS和OCVD表征结果可得,Al处理后的量子点敏化太阳电池器件内部电子复合被很好的抑制了。最终,基于Cu2S对电极的CIGSe/Al和AlCIGSe电池分别取得了9.61%和9.75%的光电转换效率。
其他文献
基于谱有限元法发展了一种由压电晶片主动传感器(PWAS)、胶层和主结构组成的三层模型,来模拟PWAS激励结构中Lamb波的传播.首先在各层使用不同的梁理论,推导PWAS-胶层-主结构
近日,本刊特约记者钟河石就如何深入开展反腐败工作,访问了中央纪委副书记、监察部部长何勇。何部长在访谈中特别强调,要从改革体制机制制度入手,加大从源头上预防和治理腐败
众所周知,美术设计过程其实就是在审美意识的指导下,采用审美表现的多样化手段将抽象事物进行形象化的过程。美术设计是一项知识、创新技能综合发展的活动,对创新能力有着极
我国烟草植物的种植面积和产量均居世界首位,烟草种植与产品加工在国民经济发展中发挥着非常重要的作用。因此,如何提高烟草品质,减少烟草中有害化学成分的含量是烟草业面临的重
第一天到普定支行和全体职工见面,他直截了当地对大家说:“我不是官,我是一个普通党员,希望大家能够支持我的工作,我要领好队伍抓好业务带好兵,绝不辜负上级行党委的重托和
本论文从灌注型心肌显像剂的角度,对[TcN(PNP5)(DTC)]类配合物做了更进一步的研究。也对两个含哌嗪环结构的TcN(DTC)配合物进行了研究。 1.TcN-DBODC5的深入研究制备了PNP5
非天然肽不仅具有天然肽的优点,其本身还有特殊的生物活性,有潜在的应用价值,因此有关它们合成、分离以及性质的研究一直受到人们广泛关注。由于小分子肽极性缘故,它们的分离纯化
2000年金秋,大地流芳,万果飘香,累累的硕果在垄上、在枝头笑迎勤劳的人们。万元香,这位从鄂西南明珠松滋市走出的勤劳女性,捧着金灿灿的全省“巾帼建功标兵”的奖牌回来了,
介电谱的探测方法具有非破坏性、实时监测性、操作方便、尤为适合于研究非均匀体系等特点,所以本论文将采用该方法研究独立复合膜的透过性,以期获得较真实的膜/溶液体系各个组
臭氧是大气化学中的重要物种。在对流层大气中,适量臭氧对清洁大气是有益的。但是由于臭氧前体物排放量的增加,特别在大城市,臭氧浓度大大超标而成为一种对人类生存环境造成重大