ZnO/PbS量子点异质结太阳能电池结构调控研究

人工晶体学报, 2015, 44(6): 1509-1515.

ZnO/PbS量子点异质结太阳能电池结构调控研究

解镕玮 ^1, , 翟光美 ^2, , 王恒 ^3, , 张继涛 ^4, , 张华 ^5, , 许并社 ^6,

1.太原理工大学,新材料界面科学与工程教育部和山西省重点实验室,国家地方联合工程研究中心,太原030024;常州大学江苏省太阳能电池材料与技术重点实验室,常州213164;电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都610054

2.太原理工大学,新材料界面科学与工程教育部和山西省重点实验室,国家地方联合工程研究中心,太原030024;常州大学江苏省太阳能电池材料与技术重点实验室,常州213164;电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都610054

3.太原理工大学,新材料界面科学与工程教育部和山西省重点实验室,国家地方联合工程研究中心,太原030024

4.太原理工大学,新材料界面科学与工程教育部和山西省重点实验室,国家地方联合工程研究中心,太原030024

5.太原理工大学,新材料界面科学与工程教育部和山西省重点实验室,国家地方联合工程研究中心,太原030024

6.太原理工大学,新材料界面科学与工程教育部和山西省重点实验室,国家地方联合工程研究中心,太原030024

基金项目: 江苏省太阳能电池材料与技术重点实验室开放课题(201205) 电子薄膜与集成器件国家重点实验室开放课题(KFJJ201406) 国家自然科学基金(21471111,61475110) 山西省科技创新重点团队(2012041011) 山西省青年科技研究项目基金(2014021019-1)

关键词： ZnO薄膜 , 纳米棒阵列 , PbS量子点 , “三维”异质结 , 太阳能电池

Configuration Adjustment of ZnO/PbS Quantum Dot Heterojunction Solar Cells

Keywords： ZnO nanorod arrays , PbS quantum dot , 3D heterojunction , solar cells ,

利用氧化锌溶胶-凝胶(Sol-Gel)、锌盐乙醇溶液(ES)和氧化锌纳米粒子溶液(NP)三种不同的籽晶层前驱液,在ITO衬底上通过化学浴沉积方法(CBD)制备出了一维氧化锌纳米棒阵列薄膜,并在所制备的氧化锌纳米棒阵列薄膜上构筑了具有“三维”异质结结构的PbS量子点太阳能电池.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和透射光谱分析等研究了籽晶层对氧化锌纳米棒阵列薄膜形貌、结构和光学性质的影响;结合电池性能测试结果,比较分析了“三维”异质结结构和“平面”异质结结构对电池性能的影响.结果表明:在ES籽晶层上生长的氧化锌纳米棒阵列薄膜的取向性最好,Sol-Gel次之,NP最差;在ES和Sol-Gel籽晶层上生长2h的样品透射率在80％左右;与“平面”异质结结构PbS量子点电池相比,基于氧化锌纳米棒阵列薄膜制备的“三维”异质结结构电池的短路电流可提高40％,表明“三维”异质结结构有利于载流子的分离和输运.

参考文献

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