研究目的
通过利用逐层自组装的环保型红光发射空心氮掺杂碳量子点（NR-CQDs）均匀涂层作为高效能量下转换层，来提升晶体硅太阳能电池的效率。
研究成果
该研究成功证明，使用NR-CQDs作为电子传输层可使c-Si太阳能电池效率提升5.8%。NR-CQDs具有较大的斯托克斯位移和高量子产率，加之其在阳离子化c-Si太阳能电池上的均匀涂层，显著提升了器件性能。该方法为提高太阳能电池效率提供了一种低成本、环保且可扩展的途径。
研究不足
局限性包括需要对合成和包覆过程进行精确控制，以避免量子点聚集并确保均匀包覆。性能提升还取决于NR-CQDs的最佳浓度。
1：实验设计与方法选择：
采用简便的水热法合成中空NR-CQDs。将DHB和一水合肼溶解于乙醇与NH4OH的混合液中，然后在水热反应釜中加热。为对比实验，同时合成了实心核碳量子点（CQDs）。
2：样品选择与数据来源：
使用单晶（100）p型硅太阳能电池。对掺杂硅片进行制绒处理，并通过POCl3形成发射极。
3：实验设备与材料清单：
透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱仪、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、场发射扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、紫外-可见光谱仪、荧光分光光度计。
4：实验步骤与操作流程：
在室温下通过BSA处理使c-Si SCs表面阳离子化，随后通过旋涂法将NR-CQDs包覆在阳离子化的c-Si SCs上。
5：数据分析方法：
使用1G照度的太阳光模拟器表征太阳能电池性能，并通过实验室级太阳能量子效率系统测量EQE。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Transmission Electron Microscopy
JEOL JEM 2100 F
JEOL
Analyzing the detailed morphology, size distribution, and crystal lattice of the QDs.
-
Raman Spectrophotometer
Jasco NRS-3100
Jasco
Investigating the ratio of crystalline and amorphous regions formed in the NR-CQDs.
-
X-ray Diffraction
Rigaku D/MAX-2500
Rigaku Denki
Examining the graphitic planes of the QDs.
-
Field-Emission Scanning Electron Microscopy
JEOL JSM 6700 F
JEOL
Analyzing the surface morphology and uniformity of the QD coating.
-
X-ray Photoelectron Spectroscopy
Multiscale ESCA 2000
Investigating the surface functional groups of the QDs.
-
Atomic Force Microscopy
Park Systems XE-70
Park Systems
Investigating the attachment of the QDs to the surface of the c-Si SCs and the resulting morphology.
-
UV–visible Spectroscopy
Shimadzu Co
Examining the optical properties of the QDs at different wavelengths of light.
-
Fluorescence Spectrophotometer
SCINCO
Characterizing the photoluminescence (PL) excitation to study the fluorescence behavior of the QDs.
-
Solar Simulator
WXS-155-10
Wacom
Characterizing the photovoltaic performance of the solar cells.
-
Solar Quantum Efficiency System
PV Measurements
Measuring the EQE.
-
登录查看剩余8件设备及参数对照表
查看全部
