研究目的
通过使用Ag2S和Ag2S@ZnS量子点作为共敏化剂,提高基于CdS的量子点敏化太阳能电池(QDSCs)的光子-电流转换效率(IPCE)。
研究成果
将Ag2S和Ag2S@ZnS量子点作为共敏化剂应用于CdS基量子点太阳能电池中,可显著提升积分光电流响应效率(IPCE)和电池整体效率。这种增强效应源于Ag2S在可见光范围内优异的吸收性能以及光激发电子向CdS致密层的有效注入。而Ag2S@ZnS共敏化剂通过钝化Ag2S量子点并抑制表面复合,进一步提高了光电流密度。
研究不足
该研究聚焦于采用Ag2S和Ag2S@ZnS量子点作为共敏化剂来提升量子点敏化太阳能电池(QDSCs)的IPCE值与效率。潜在限制因素包括微波合成方法的可扩展性以及量子点敏化太阳能电池长期运行中的稳定性。
1:实验设计与方法选择:
采用微波法合成Ag2S和Ag2S@ZnS量子点,并通过XRD、TEM和紫外-可见光谱进行表征。使用新型滴铸法制备量子点太阳电池。
2:样品选择与数据来源:
以掺氟氧化锡(FTO)为光阳极基底,采用水热-溶胶凝胶法制备TiO2纳米颗粒浆料。
3:实验设备与材料清单:
微波炉、XRD(布鲁克Advanced D8系统)、TEM、紫外-可见分光光度计(Mecasys Optizen POP)、场发射扫描电镜(ZEISS Sigma VP系统)、太阳能模拟器及Palmsens电化学工作站。
4:实验流程与操作步骤:
合成Ag2S和Ag2S@ZnS量子点,制备光阳极电极,沉积CdS/Ag2S和CdS/Ag2S@ZnS量子点共敏化层,制作对电极,配制多硫化物电解液,太阳能电池表征。
5:数据分析方法:
光学光谱分析、AM 1.5模拟太阳光照射下的电流-电压特性测试、入射光子-电流转换效率(IPCE)测量。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
Advanced d8-Bruker system
Bruker
Used for XRD analysis of the thin films.
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FESEM
ZEISS Sigma VP system
ZEISS
Used for energy dispersive x-ray analyses and mapping, and FESEM and cross section FESEM images.
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Microwave oven
Used for the synthesis of Ag2S and Ag2S@ZnS QDs.
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UV–Vis spectrophotometer
Mecasys Optizen POP
Mecasys
Used for optical spectroscopy.
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Solar simulator
Used for measuring the J-V characteristics of the cell under AM 1.5 illumination.
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Potentiostat
Palmsens
Palmsens
Used for recording the J-V plot.
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IPCE system
Sharif Solar IPCE system
Sharif Solar
Used for measuring the incident photon to current conversion efficiencies (IPCE).
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