【摘 要】
：
近年来,胶体量子点在量子点敏化太阳能电池(QDSCs)中展现出了潜在的应用前景,并获得了6-8％的转换效率.其中,CdSeTe合金量子点因其较宽的吸光范围以及高的化学稳定性得到人们的关注,获得了7.54％的效率.尽管如此,QDSCs的效率仍然远低于传统的染料敏化太阳能电池(DSSCs),而严重的载流子复合是限制其转换效率的重要因素之一.
【机 构】
：
中国科学院清洁能源前沿研究重点实验室,新能源材料和器件北京市重点实验室,中国科学院物理研究所,北京100190
论文部分内容阅读
近年来,胶体量子点在量子点敏化太阳能电池(QDSCs)中展现出了潜在的应用前景,并获得了6-8％的转换效率.其中,CdSeTe合金量子点因其较宽的吸光范围以及高的化学稳定性得到人们的关注,获得了7.54％的效率.尽管如此,QDSCs的效率仍然远低于传统的染料敏化太阳能电池(DSSCs),而严重的载流子复合是限制其转换效率的重要因素之一.
其他文献
Low-temperature solution-processed tri-halide perovskite have been successfully used as light-absorbers and light-sources in many researches.The crystallinity and proper morphology are important facto
在可印刷有机光电子器件中,界面层起到表面填平、电极功函数修饰、电荷输运等作用.界面层薄膜的宏观和微观性质对器件制备工艺,获得的器件性能,以及器件长时间工作中的稳定性都有很大的影响.针对目前开发可印刷界面层的需求,以及当前两类界面层材料存在的一些缺陷,我们研制了一类基于金属氧化物纳米粒子-聚合物-醇的复合物1,2.这类复合物材料结合了金属氧化物导电性能好和聚合物成膜性好的优势;用于有机光伏器件中,表
钙钛矿太阳能电池因其制备工艺简单、材料易合成、全固态结构等优点引起了人们广泛的关注.以有机-无机杂化钙钛矿CH3NH3PdX3 (X=Cl,Br,I)作为吸光材料的太阳能电池自2012年以来得到了迅速发展,目前经公证的最高电池效率已经达到20.1％. 但广泛使用的钙钛矿吸光材料中普遍含有Pb,大规模使用将会带来环境问题,因此急需研发出具有较好光吸收性能的无铅钙钛矿材料.目前除Sn外,还很少有关于其
因为其较弱的光捕获能力,薄膜硅太阳能电池陷光结构设计一直是目前研究的一个热点.AAO模板以其独特的纳米越来越受到人们的青睐,起初它只作为纳米材料制备的模型,但是近期它在太阳能电池陷光中的应用潜力逐渐凸显.本文通过将AAO模板作为纳米结构光栅引入到薄膜硅太阳能电池表面和底部,设计了一种如图1所示的由表面和底部AAO构成的组合陷光结构.主要研究内容包括以下几个方面:(1)理论分析了AAO在不同位置的陷
铜锌锡硫(硒)(Cu2ZnSn(S,Se)4,CZTS)是一种矿物质,纯硫的化合物禁带宽度Eg=1.SeV,纯硒的化合物禁带宽度Eg=1.0eV.通过调节S和Se的配比,CZTS的Eg可以在1.0-1.5eV之内调节,使其Schockley-Queisser单结太阳能电池的理论光电转换效率＞30％.同时CZTS为直接跃迁半导体,吸光系数＞104 cm-1;载流子迁移率＞100cm2/Vs,非常适合
光伏电池的生产成本是制约其实际应用的重要因素.基于溶液相合成方法制备的量子点敏化太阳能电池不仅可以降低器件的生产成本,还可以利用无机量子点的诸多特性,例如量子尺寸效应,多电子激发效应等,有望进一步提高电池的光电转化效率.目前的研究结果表明制约量子点敏化太阳能电池性能提升的因素包括发生在工作电极处电子和空穴的快速复合以及对电极和电解液界面处低效的电荷传递.为了解决后一个问题,实验设计合成了ITO@C
增加光子利用率[1]和减弱反向电荷复合[2]是提高染料敏化太阳电池(DSC)的有效方法.我们利用简易的TiCl4水解法制备TiO2晶种层,在其表面生长TiO2纳米线.并通过TiCl4水溶液浓度实现对TiO2纳米线密度的调控.实验表明,提高晶种层制备过程中所使用的TiCl4浓度,能够增加TiO2纳米线的单位密度.更重要的是,这种方法制备的TiO2薄膜能够应用于DSC中作为n-型半导体材料.TiO2纳
量子点敏化太阳电池由于其低成本、高理论转换效率而备受关注.对量子点进行掺杂是提高量子点敏化剂性能的有效途径.自从2007年,韩国的Kwak等人的研究表明了Mg掺入了CdSe量子点.这里,我们对CdS/Mg掺杂CdSe量子点共敏化太阳电池的制作进行了尝试.我们讨论了不同Mg掺杂浓度和不同CdS的沉积次数对整个电池性能的影响,并通过对其机理的研究说明了电池性能提升的原因.
Ⅳ-Ⅵ族胶体量子点太阳能电池由于具有制造成本低、吸收光谱范围宽以及有望突破S-Q效率极限(多激子产生效应)等优势,近年来受到了广泛关注.我们组在前期工作中利用合成的PbS和PbS0.9S0.1量子点构筑了异质结结构量子点太阳能电池.电池器件在AM1.5光辐射条件下的能量转化效率分别达到3.1％和4.2％,而且其中的三元合金量子点异质结电池在能量约为2.76 eV光辐射下显示出了超过100％的外部量
PbS量子点以摩尔消光系数高、合成加工手段多样、带隙与太阳光谱匹配等优点,成为一种理想的太阳能电池材料.自2005年至今,PbS量子点太阳能电池效率快速上升,达到8.55％(NewPort Certified).然而平面异质结结构对太阳光的利用率有限,IPCE测试表明电池在PbS量子点第一激子吸收峰附近的外量子效率只有不到50％,而太阳光近红外部分能量在整个光谱中占有相当大的比重,因此提高电池对太