研究目的
通过合成不同掺杂剂的脱脂棉衍生碳量子点（CQDs），并研究其对量子点敏化太阳能电池（QDSC）光电性能的影响，以提高QDSC的功率转换效率（PCE）。
研究成果
该研究成功合成了具有更优光学和光电性能的掺杂碳量子点（CQDs），从而提高了量子点太阳能电池（QDSCs）的功率转换效率（PCE）。其中，1,3-二氨基丙烷掺杂的碳量子点展现出最高的PCE提升效果。该研究揭示了碳量子点微观结构、特性与量子点太阳能电池性能之间的关系，为未来太阳能电池应用中碳量子点掺杂的优化提供了指导。
研究不足
该研究仅限于以脱脂棉为原料合成特定掺杂剂修饰的碳量子点并进行表征，以及这些碳量子点在量子点敏化太阳能电池中的应用。未涉及量子点敏化太阳能电池的可扩展性和长期稳定性问题。
1：实验设计与方法选择：
采用一锅水热法，以脱脂棉为原料，分别添加不同掺杂剂（尿素、硫脲和1,3-丙二胺）合成碳量子点。
2：样品选择与数据来源：
以脱脂棉为碳源，掺杂剂的选择基于其调控碳量子点性能的潜力。
3：实验设备与材料清单：
聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜、离心机、紫外-可见分光光度计、光致发光光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、高分辨透射电镜、Keithley 2400源表、Zolix SS150太阳能模拟器。
4：实验步骤与操作流程：
将前驱体与掺杂剂混合物进行水热处理，随后离心过滤，所得碳量子点经表征后用于量子点敏化太阳能电池的制备。
5：数据分析方法：
采用高分辨透射电镜和X射线光电子能谱分析碳量子点的形貌与结构特征；通过紫外-可见光谱和光致发光光谱研究光学性质；在模拟太阳光下测试量子点敏化太阳能电池的光伏性能。
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XPS
Escalab 250Xi
Thermo Scientific
Conducting XPS measurements of the CQD.
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high-resolution transmission electron microscopy
JEM-2100
JEOL
Characterization of the morphologies of the as-prepared CQDs.
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Teflon-lined stainless steel autoclave
Used for hydrothermal synthesis of CQDs.
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UV-vis spectrophotometer
Persee TU-1901
Obtaining UV-vis spectra of the CQD.
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PL spectrometer
Smart Fluo-QY
Recording PL spectra of the CQD.
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FT-IR spectrometer
Nicolet IS50
Measuring FT-IR spectra of the CQD.
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Keithley 2400 SourceMeter
Measuring the current density–voltage characteristics of the QDSC.
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solar simulator
Zolix SS150
Providing AM1.5 simulated illumination for QDSC testing.
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IPCE measurement system
Zolix Solar Cell Scan 100
Acquiring the incident photon-to-current conversion efficiency of the QDSC.
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cyclic voltammetry system
Chenhua CHI660E
Measuring the energy levels of the CQDs.
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