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Ag2Se量子点共敏化固态染料敏化太阳能电池光电性能研究

来源期刊:无机材料学报2019年第2期

论文作者:杨英 潘德群 张政 陈甜 韩晓敏 张力松 郭学益

文章页码:137 - 144

关键词:Ag2Se量子点;水相共沉积法;共敏化;染料敏化太阳能电池;

摘    要:采用水相共沉积法制备Ag2Se量子点(QDs),并与染料共敏化制备固态染料敏化太阳能电池(DSSCs)。考察了Ag2Se量子点不同敏化方式(TiO2/N719/QDs, TiO2/QDs/N719)及敏化时间(0~5 h)对DSSCs性能的影响。通过透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱图(UV-Vis)对Ag2Se量子点结构及光学性质进行了表征;采用光调制光电流/电压谱(IMPS/VS)以及交流阻抗谱(EIS)对器件中载流子传输过程进行了研究。TiO2/QDs/N719的电池器件比TiO2/N719/QDs具有更高的单色光量子转化效率(IPCE)及光电转化效率,这是由于TiO2/QDs/N719可以吸附更多的量子点和染料。随着Ag2Se量子点敏化时间的延长,光电转化效率先提高后降低,最高达到3.97%。Ag2Se量子点在器件中起到了阻挡层作用,可以促进电子传输,抑制电子-空穴复合。而随着量子点敏化时间超过2h,电子陷入陷阱的几率增加,导致器件的光伏性能下降。

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Ag2Se量子点共敏化固态染料敏化太阳能电池光电性能研究

杨英1,2,3,潘德群1,2,3,张政1,2,3,陈甜1,2,3,韩晓敏1,张力松1,郭学益1,2,3

1. 中南大学冶金与环境学院2. 有色金属资源循环利用湖南省重点实验室3. 有色金属资源循环利用湖南省工程研究中心

摘 要:采用水相共沉积法制备Ag2Se量子点(QDs),并与染料共敏化制备固态染料敏化太阳能电池(DSSCs)。考察了Ag2Se量子点不同敏化方式(TiO2/N719/QDs, TiO2/QDs/N719)及敏化时间(0~5 h)对DSSCs性能的影响。通过透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱图(UV-Vis)对Ag2Se量子点结构及光学性质进行了表征;采用光调制光电流/电压谱(IMPS/VS)以及交流阻抗谱(EIS)对器件中载流子传输过程进行了研究。TiO2/QDs/N719的电池器件比TiO2/N719/QDs具有更高的单色光量子转化效率(IPCE)及光电转化效率,这是由于TiO2/QDs/N719可以吸附更多的量子点和染料。随着Ag2Se量子点敏化时间的延长,光电转化效率先提高后降低,最高达到3.97%。Ag2Se量子点在器件中起到了阻挡层作用,可以促进电子传输,抑制电子-空穴复合。而随着量子点敏化时间超过2h,电子陷入陷阱的几率增加,导致器件的光伏性能下降。

关键词:Ag2Se量子点;水相共沉积法;共敏化;染料敏化太阳能电池;

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