“绿色”铜锌锡硫量子点敏化太阳电池
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- 论文作者：寇东星 ; 武四新
- 年：2017
- 作者机构：河南大学特种功能材料重点实验室;
- 论文关键词：量子点敏化 ; 太阳电池 ; 配体交换 ; 铜锌锡硫 ; 水解
- 会议召开时间：2017-05-27
- 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
- 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
- 语种：中文
- 分类号：TM914.4
- 学会代码：ZKYQ
- 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
- 会议地点：中国北京
- 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
- 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
- 页数：1
- 文件大小：788k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
量子点敏化太阳电池的多激子效应、能带可调及制备工艺简单等特性,使其成为近来研究的热点。目前报道的最高效率超过11%的两种体系(CIGS和CZIS),展现了四元材料良好的应用前景。元素含量丰富的CZTS材料具有与CIGS相似的晶体结构和光电性能,但其在QDSSC中的应用还少有报道[1]。高质量小尺寸的CZTS量子点合成条件苛刻,需要用到DDT等强配位键(金属—硫)的表面配体以抑制量子点进一步生长。这些配体很难被MPA等双官能团取代,是限制其在量子点太阳电池中应用的主要原因[3]。本文采用巯基乙酸正辛酯(HSCH_2COO(CH_2)_7CH_3)作为配体合成铜锌锡硫(CZTS)量子点,区别于传统配体交换的方法,量子点表面包覆的有机长链通过水解过程移除,如图1所示。该方案兼顾了金属—硫键合成量子点的优势,并可以使量子点同时被双官能团分子包覆,解决了高质量量子点的合成和吸附问题,并将铜锌锡硫四元量子点应用于QDSSC中,在未进一步优化的情况下取得了3.29%的电池效率。该方案拓宽了量子点敏化材料的选材范围,并提供了一种新的量子点功能化方案。
引文
[1]W.Wang,M.T.Winkler,O.Gunawan,T.Gokmen,T.K.Todorov,Y.Zhu and D.B.Mitzi,Adv.Energy Mater.2014,4,1301465.
[2]Z.X.Pan,I.Mora-Sero,Q.Shen,H.Zhang,Y.Li,K.Zhao,J.Wang,X.H.Zhong and J.Bisquert,J.Am.Chem.Soc.2014,136,9203.
[3]F.Liu,J.Zhu,J.F.Wei,Y.Li,L.H.Hu,Y.Huang,O.Takuya,Q.Shen,T.Toyoda,B.Zhang,J.X.Yao and S.Y.Dai,J.Phys.Chem.C.2014,118,214.
[2]Z.X.Pan,I.Mora-Sero,Q.Shen,H.Zhang,Y.Li,K.Zhao,J.Wang,X.H.Zhong and J.Bisquert,J.Am.Chem.Soc.2014,136,9203.
[3]F.Liu,J.Zhu,J.F.Wei,Y.Li,L.H.Hu,Y.Huang,O.Takuya,Q.Shen,T.Toyoda,B.Zhang,J.X.Yao and S.Y.Dai,J.Phys.Chem.C.2014,118,214.