QDSCs中硅钝化ZCIS量子点和Cu 2 S纳米线对电极的研究

发布时间：2024-03-21 00:07

　　从第一代硅太阳能电池的研究开始,太阳能电池已经经历了一代又一代的大量改进工程,而量子点敏化太阳能电池(QDSCs)以其良好的光电性能成为第三代太阳能电池中最受关注的电池之一。量子点(QDs)具有尺寸可调和高消光系数等良好的光电特性,被证明是低成本和高性能应用的理想候选者之一。分析近二十年来的研究进展可知,人们广泛研究了 CdS、CdSe、PbS和PbTe等二元量子点,但是量子点中镉和铅等重金属对环境污染严重,所以低毒性的三元量子点也逐渐被广泛开发研究,如Cu-In-Se、Cu-In-S等。而近五年间四元合金化QDs以其简单的制作步骤和高的光电转换效率走进研究者的视野,如Zn-Cu-In-S、Zn-Cu-In-Se等,四元合金化QDs相较于二元、三元QDs,还有着低毒性、环保和高效率等优势。目前,Zn-Cu-In-S合金QDs的电池虽然获得了不错的效率,但是QDs敏化剂表面依然存在许多缺陷,这直接导致界面载流子还未传至外电路就已被缺陷捕获并复合。因此,为了解决当前面临的这些问题,本文主要研究了对ZCIS合金化QDs的钝化来减少QDs的表面缺陷密度,从而提高电池的光电转换效率(PCE)。同...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 量子点敏化太阳能电池
        1.2.1 量子点敏化太阳能电池的结构
        1.2.2 量子点敏化太阳能电池的工作原理
        1.2.3 量子点敏化太阳能电池的性能参数
        1.2.4 量子点敏化太阳能电池的研究进展
    1.3 ZCIS量子点敏化太阳能电池的研究进展
    1.4 本课题的选题依据和主要研究内容
第二章 硅钝化ZCIS量子点敏化太阳能电池的性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 ZCIS QDs的制备
        2.2.3 ZCIS QDSCs光阳极的制备
        2.2.4 ZCIS QDSCs的组装
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 硅钝化ZCIS QDs的结构和光学性能表征分析
        2.3.2 硅钝化ZCIS QDs的界面电荷复合分析
        2.3.3 硅钝化ZCIS QDSCs的光伏性能表征分析
    2.4 本章小结
第三章 Cu₂S纳米线对电极的制备及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 ZCIS QDs光阳极的制备
        3.2.3 Cu₂S纳米线对电极的制备
        3.2.4 Cu₂S对电极和CuS对电极的制备
        3.2.5 电池组装
    3.3 结果讨论与分析
        3.3.1 不同对电极的结构表征分析
        3.3.2 不同对电极的电化学阻抗分析
        3.3.3 不同对电极组装的QDSCs的光伏性能分析
    3.4 本章小结
第四章 总结与展望
    4.1 工作总结
    4.2 研究展望
参考文献
致谢



本文编号：3933514