【摘 要】
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三元黄铜矿Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2型半导体量子点敏化太阳能电池(QDSSC)的增敏剂在太阳能电池领域内得到的研究甚广,如CuInS2、AgInS2等。然而,相比于CuInS2(CIS),CuInSe2量子点(CISe QDs)作为
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三元黄铜矿Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2型半导体量子点敏化太阳能电池(QDSSC)的增敏剂在太阳能电池领域内得到的研究甚广,如CuInS2、AgInS2等。然而,相比于CuInS2(CIS),CuInSe2量子点(CISe QDs)作为量子点材料被认为是一种更有前途的材料,其无毒性、优异的吸收系数以及合适的禁带宽度都使其成为量子点光吸收材料的优秀候选者。因此,针对CISe量子点材料我们进行了如下研究:(1)采用并改进了溶剂热法,提供了一种相对廉价、简便的方法合成铜铟硒量子点,并可以通过简单的对反应温度与反应时间的调节,改变量子点尺寸大小以及结晶质量,进而调节量子点带隙。此工作中,我们也采用了不同Se源作为合成量子点的原料,合成了尺寸范围4-7 nm的CISe量子点并研究了CISe量子点的成核机理。且通过对比我们发现,采用二苯基膦制备的Se前驱体溶液合成的量子点,尺寸均匀,分散性良好,具有较好的光吸收性能与光致发光效应。(2)选取反应时间20 min,合成了不同温度下的量子点材料,发现温度会影响量子点的生长速率以及成核质量,同时这也成为造成量子点团聚的关键影响因素之一。(3)采用与合成CISe量子点相同的方法,以GaCl3为原料,将Ga原子掺入量子点材料,合成了Ga-CuInSe2合金相量子点材料(CIGSe QDs),同时对Ga掺杂CISe量子点的影响进行了分析。(4)用InCl3·4H2O、Na2S为原料,利用反复离子层浸渍的方法在TiO2介孔光阳极成功生长出In2S3量子点(In2S3 QDs),并将CIGSe合金相量子点与In2S3先后吸附于TiO2介孔光阳极,制备成形成吸收互补的量子点共敏化剂。
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