【摘 要】
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无机半导体量子点具有廉价易得、带隙可调、高消光系数和多激子效应等特点,有望作为新的敏化剂应用于敏化太阳电池当中,受到越来越多的关注。四元铜锌锡硫（CZTS）量子点可以通过组分的调节获得更加丰富的能级结构,能够进一步增强电子注入能力,而且避免了通过改变尺寸调节能级结构所带来的负面影响,受"optical bowing"作用的影响,其拥有更宽的吸光范围和更好的稳定性,特别是CZTS的组成元素在地壳中储
【机 构】
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河南大学特种功能材料教育部重点实验室
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无机半导体量子点具有廉价易得、带隙可调、高消光系数和多激子效应等特点,有望作为新的敏化剂应用于敏化太阳电池当中,受到越来越多的关注。四元铜锌锡硫（CZTS）量子点可以通过组分的调节获得更加丰富的能级结构,能够进一步增强电子注入能力,而且避免了通过改变尺寸调节能级结构所带来的负面影响,受"optical bowing"作用的影响,其拥有更宽的吸光范围和更好的稳定性,特别是CZTS的组成元素在地壳中储量丰富,能够进一步降低电池成本,非常符合太阳电池"绿色"的特点。2014年,Mitzi等人制备出CZTS薄膜太阳电池并获得了12.6%的电池效率[1],这个效率的获得表明CZTS是一种良好的光电转换材料,也有望作为敏化剂应用于QDSSCs当中。但是高质量的CZTS量子点的合成过程比较苛刻,通常需要在合成过程中加入十二硫醇（DDT）作为配体,虽然这种配体有效的控制了量子点的粒径,但是链接分子却不能将这种长链配体完全取代[2]。如图（a）所示,为了解决这个问题,我们组白冰同学采用水解的方法[3],解决了这一问题。如图（b）所示,但是电池效率仍不是很高,还需要发展一种新的量子点表面功能化的方法以提高电池的效率。2011年,Madhukar等人发展了一种新的配体交换法,采用阳离子交换法实现配体的交换,为此,我们尝试把阳离子交换法引入我们的工作,希望得到被MPA包覆的水溶性量子点,以提高电池效率。
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