研究目的
研究平均尺寸约15纳米的小金纳米颗粒(GNPs)对PbS和PbS/CdS共敏化量子点太阳能电池性能的影响。
研究成果
尺寸约15纳米的金纳米颗粒已被用于证明其对PbS及PbS/CdS量子点敏化太阳能电池的光电流等离子体增强效应。多个器件均观测到光电流与效率的提升,且呈现稳定趋势。进一步优化金纳米颗粒的尺寸与浓度,有望使量子点敏化太阳能电池实现更高转换效率。
研究不足
金纳米粒子的尺寸和浓度需要优化,以使等离激元量子点太阳能电池获得最佳性能。研究表明,进一步优化有望实现更高的效率。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用连续离子层吸附与反应(SILAR)法,使用TiO?和TiO?-Au等离子体纳米复合薄膜制备PbS敏化量子点太阳能电池(QDSC),并探究金纳米颗粒(GNPs)对QDSC性能的影响。
2:样本选择与数据来源:
以掺氟氧化锡(FTO)镀膜玻璃为基底,合成粒径约15 nm的金纳米颗粒并与TiO?浆料混合制备等离子体浆料。
3:实验设备与材料清单:
仪器包括Perkin Elmer Lambda 1050分光光度计(用于紫外-可见光谱)、Philips系统(X射线衍射测量)、Tecnai G2 20电子显微镜(TEM图像)以及450 W Oriel Class AAA太阳光模拟器和Keithley 2440源表(用于电流密度-电压曲线测试)。
4:实验流程与操作步骤:
采用刮涂法制备TiO?光阳极,通过SILAR法用PbS/ZnS或PbS/CdS/ZnS进行敏化。器件组装采用CuS对电极及含1 M Na?S、1 M S和0.1 M NaOH的水系电解液。
5:1 M NaOH的水系电解液。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:记录并分析器件光伏参数,以确定GNPs对QDSC性能的影响。
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Perkin Elmer Lambda 1050 spectrophotometer
Lambda 1050
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Recording UV–visible spectra
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Keithley 2440 source meter
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Recording current density versus voltage curves
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X-ray diffraction (XRD) measurements
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Tecnai G2 20 electron microscope
G2 20
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Capturing transmission electron micrograph (TEM) images
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Oriel Class AAA solar simulator
450 W
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Recording current density versus voltage curves
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