王恒
,
翟光美
,
张继涛
,
杨永珍
,
刘旭光
,
李学敏
,
许并社
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160017
通过电化学循环伏安测试和吸收光谱测试,确定了有机配体(油酸)和原子配体(四正丁基碘化铵,TBAI)钝化的不同粒径(2.6～4.5 nm)PbS量子点的导带和价带能级,并研究了量子点尺寸对PbS/TiO2异质结电池(空气气氛中制备)性能的影响.结果表明:PbS量子点的能级结构受其粒径大小和表面配体特性的影响.当PbS量子点尺寸从2.6 nm增加至4.5 nm时,油酸包覆PbS量子点的导带底从-3.67 eV减小到-4.0 eV,价带顶从-5.19 eV增加到-4.97 eV,而对于TBAI配体置换的PbS量子点,其导带底和价带顶则分别从-4.15 eV和-5.61 eV变化至-4.51 eV和-5.46 eV.粒径为3.9 nm的PbS量子点所制备的电池性能最优,其能量转化效率达到2.32％,这可归因于其适宜的禁带宽度、结晶质量和良好的PbS/TiO2界面能级匹配度.
关键词:
PbS量子点
,
循环伏安
,
能级结构
,
太阳能电池
解镕玮
,
翟光美
,
王恒
,
张继涛
,
张华
,
许并社
人工晶体学报
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.
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
