量子點敏化太陽能電池（QDSCs）,作為第三代新型太陽能電池的典型代表,因其具有制備工藝簡單、成本低廉、消光系數(shù)高、帶隙可調(diào)等優(yōu)點成為研究者青睞的對象。量子點在QDSCs中起著至關(guān)重要的作用,會直接影響電池對太陽光的利用率,對QDSCs的光電轉(zhuǎn)化效率起著決定性的作用。Sb2S3具有較高的光吸收系數(shù)（α≈105 cm-1）,適中且易于調(diào)控的帶隙寬度（1.5～2.2eV）,光譜吸收范圍可以達到700 nm左右,能吸收大部分可見光區(qū)域的太陽光,因此被視為最有希望得到應用的太陽能電池材料之一。但是,由于Sb2S3基QDSCs內(nèi)電子-空穴復合嚴重,導致其光電轉(zhuǎn)化效率較低。因此,本論文通過界面改性處理以及共敏化兩方面出發(fā),通過降低Sb2S3界面的態(tài)密度,進而提高QDSCs的光電轉(zhuǎn)化效率。主要內(nèi)容及研究結(jié)果如下:（1）采用絲網(wǎng)印刷法制備TiO2多孔薄膜,然后利用化學水浴沉積法在TiO2多孔薄膜上原位合成Sb2S3量子點,組裝成QDSCs進行表征。通過引入聚合物碘電解質(zhì),研究聚合物碘電解質(zhì)、Sb2S3量子點的沉積時間和退火溫度對QDSCs性能的影響。結(jié)果表明,聚合物電解質(zhì)的引入,雖然使其開路電壓變小,... 

【文章來源】：湘潭大學湖南省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２量子點太陽能電池的工作原理及電子空穴復合過程??

吸收一個光子只能產(chǎn)生一個電子－空穴對。但是在ＱＤＳＣｓ屮，如果入射光??子能量是２你或３極，那么可能會有一個、兩個或多個電子－空穴對的產(chǎn)生，具??體示意圖如圖１．４所示。??（ａ）???１?（ｂ）?；?１??Ｉ?１?Ｉ??ｉ?Ｅｇ＼—￣０—￣?ｉ?；?Ｅｇ?ｒ?＜＝＞?－?＼??：Ｅｇ?—－?；?！?Ｅｇ?—？?；??！?００￣￣￣?；?！?〇——〇」?丨丨??＇?Ｅｇ＼—〇—?！?■?￡ｇ?廠０?０?—?！??：２Ｅｇ?—－?；?：?２Ｅｇ?—＂?；??〇＇?〇??１?１?０￣〇－〇—?１??！?Ｅｇ?—￣０＾１?；?！?Ｅｇ?ｒ－〇〇〇－?！??：取一－?：：啦—?；??；?〇?—－°?—?；?；?〇—ｏｏｏ－１??圖１．４?（ａ）傳統(tǒng)太陽能電池；（ｂ）量子點敏化太陽能電池??量子點產(chǎn)生激子倍增效應的前提是一個光子的能量至少是半導體量子點禁??６??

Ｓｉｚｅ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ?Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）??圖１．３?（ａ）量子點尺寸效應示意圖；（ｂ）不同尺寸下ＣｄＳｅ量子點的吸收光譜??（２）激子倍增效應??如果一個能量大于半導體禁帶寬度的光子入射到半導體上，一般情況下，半??導體只能從入射光子吸收部分能量，那么多余的能量就會以熱的形式散失。傳統(tǒng)??太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率較低，主要原因是半導體吸收光子時產(chǎn)生過多的熱能??損耗。??激子倍增效應是指量子點吸收單個光子激發(fā)可以產(chǎn)生兩個或多個電子－空穴??對，有助于提高太陽電池光電轉(zhuǎn)化效率。在傳統(tǒng)的太陽能中，無論光子能量的是??高低，吸收一個光子只能產(chǎn)生一個電子－空穴對。但是在ＱＤＳＣｓ屮，如果入射光??子能量是２你或３極，那么可能會有一個、兩個或多個電子－空穴對的產(chǎn)生，具??體示意圖如圖１．４所示。??（ａ）???１?（ｂ）?；?１??Ｉ?１?Ｉ??ｉ?Ｅｇ＼—￣０—￣?ｉ?；?Ｅｇ?ｒ?＜＝＞?－?＼??：Ｅｇ?—－?；?


本文編號：3241674