量子点敏化太阳能电池中Cu_3Se_2纳米结构对电极的研究

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• 论文作者：王世勋 ; 沈婷 ; 白慧文 ; 李波 ; 田建军
• 年：2017
• 作者机构：北京科技大学;
• 论文关键词：量子点敏化太阳能电池 ; Cu3Se2对电极 ; CuS对电极
• 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：838k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

在诸如PbS~([1])、FeS~([2])、CuInS_2~([3])及Cu_xS~([4])等广泛应用的金属硫化物对电极中,基于Cu_xS的对电极显示出了更好的还原电解液中氧化性物质的催化性能。然而其稳定性以及传输电子的能力限制了它在量子点敏化结构太阳能电池中的应用。过渡金属硒化物因其良好的催化能力,就越来越多地被应用于制备量子点敏化太阳能电池对电极。最近,研究人员报道了很多关于Cu_xSe对电极的研究~([5])。其中Cu_3Se_2对电极也显示出了充当QDSC对电极材料的优异性。然而,Cu_xSe对电极的制备工艺仍然比较麻烦并且获得的形貌和成份不够理想。因此,我们采用了一种方法简单、制备成本低的方法:首先在FTO表面生长Cu_xS种子,而后直接用化学浴沉积的方法,在FTO玻璃表面生长了Cu_3Se_2纳米棒与纳米片两层复合结构薄膜。这样的微观纳米结构为对电极提供了更大的比表面积和催化反应位点,并使之表现出比传统致密结构的Cu_xS对电极更好的催化性能、导电子能力和稳定性。以之为对电极组装的CdS/CdSe量子点敏化太阳能电池中,我们得到了平均4.96%、最高5.05%的光电转换效率。

引文

[1]Lin C-Y,Teng C-Y,Li T-L,Lee Y-L,Teng H.J Mater Chem A.2013,1(4):1155-62.
    [2]Quan L,Li W,Zhu L,Geng H,Chang X,Liu H.Journal of Power Sources.2014,272,546-53.
    [3]Zhang X,Huang X,Yang Y,Wang S,Gong Y,Luo Y,et al.ACS Appl Mater Interfaces.2013,5(13):5954-60.
    [4]Ye M,Wen X,Zhang N,Guo W,Liu X,Lin C.J Mater Chem A.2015,3(18):9595-600.
    [5]Meng K,Chen G,Thampi KR.J Mater Chem A.2015,3(46):23074-89.