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oe1(光电查) - 科学论文

47 条数据
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  • 锰掺杂硫化镉量子点作为太阳能电池中的敏化剂

    摘要： 通过简单的化学方法在聚乙烯醇基质上合成了CdS及不同浓度Mn2?掺杂的CdS量子点。采用紫外-可见吸收光谱、X射线衍射和能量色散X射线光谱对掺杂与未掺杂的CdS量子点进行表征，以揭示Mn掺杂引起的光学和结构性质变化。将所制备的量子点作为敏化层应用于ZnO薄膜太阳能电池，在人工光照条件下测试其电流密度-电压特性。结果显示，Mn掺杂CdS量子点太阳能电池的效率显著提高至约2.09%，而纯CdS量子点敏化太阳能电池的效率仅为1%。

    关键词： 锰掺杂、硫化镉量子点、量子点敏化太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 级联结构ZnO/TiO?/CdS量子点敏化太阳能电池

    摘要： 采用连续离子层吸附与反应（SILAR）法，在掺氟氧化锡（FTO）基底上合成了以不同浓度（0.1 M、0.2 M、0.5 M和0.8 M）CdS量子点前驱体溶液制备的ZnO/TiO2/CdS量子点敏化太阳能电池（QDSSC）级联结构。使用多硫化物电解液作为氧化还原介质。ZnO/TiO2组合作为光阳极时效果最佳并改变了QDSSC的工作机制。传统铂对电极被低成本的硫化铜对电极替代。分别通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）和X射线衍射仪进行形貌与结构表征，采用紫外-可见（UV-Vis）光谱进行光学特性分析。观测到不同前驱体浓度（48.90%、45.90%、44.20%和42.41%）下TiO2/ZnO表面量子点（QD）敏化剂的孔隙率。通过太阳光模拟器在AM 1.5G光谱（光强100 mWcm?2）照射下评估原型电池的J-V特性与性能，其中0.1 M浓度获得最高效率2.44%，0.8 M浓度最低效率为0.52%。

    关键词： 量子点敏化太阳能电池，ZnO/TiO2/CdS，对电极

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • ZnxLayFezO4尖晶石纳米材料在量子点敏化太阳能电池中的应用

    摘要： 通过X射线光电子能谱(XPS)测定化学计量式，合成并表征了一种化学式为Zn0.6093La1.3979Fe0.8650O4(ZLF)的新型无机尖晶石纳米材料。场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和透射电子显微镜(TEM)图像显示ZLF纳米颗粒(NPs)呈极细的球形形貌，平均粒径约5-30纳米。将ZLF NPs掺入光阳极TiO2浆料中制备了量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)。ZLF NPs和光阳极的光致发光(PL)光谱在420、460、485及530纳米处呈现三个主峰和一个弱宽峰。采用0.4%ZLF制备的CdSe电池PL峰强度最低，表明其电荷复合最少且电子转移最容易。含0.4%ZLF NPs的优化冠军电池(η=3.50%，JSC=13.11 mA/cm2，VOC=0.58 V)的光伏参数较无ZLF的参比电池(η=2.18%，JSC=8.70 mA/cm2，VOC=0.57 V)显著提升，效率提高约61%。电化学阻抗谱(EIS)表明，与参比无ZLF电池相比，在TiO2中添加ZLF NPs使最优电池的电荷转移电阻(RCT)降低。因此，添加0.4%ZLF时QDSSC获得了适当的光电流效率——通过最小化ZLF纳米颗粒用量来加速电子传输、降低复合并提升电池效率。

    关键词： 光致发光光谱、光谱、ZnLaFeO4纳米颗粒、量子点敏化太阳能电池、电化学阻抗(EIS)、X射线光电子能谱(XPS)

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 聚(丙烯酰胺-<i>共</i>-丙烯酸)水凝胶聚合物电解质掺杂水溶性硫化钠盐用于准固态量子点敏化太阳能电池

    摘要： 基于液态电解质的量子点敏化太阳能电池(QDSCs)始终存在光阳极快速衰减、密封剂泄漏和电解质蒸发等主要问题。凝胶聚合物电解质(GPE)因其低成本、轻量化和柔韧性优势，成为极具吸引力的解决方案。聚(丙烯酰胺-共-丙烯酸)(PAAm-PAA)因具有高透明度、优异成胶性能及与液态电解质良好相容性，特别适合作为包载液态电解质的聚合物基质。本研究通过阻抗谱法表征了掺杂水溶性硫化钠的PAAm-PAA GPE的电学与传输特性，发现添加碳酸乙烯酯(EC)和氯化钾(KCl)可提升离子电导率。该GPE在室温下的最高离子电导率达70.82 mS·cm?1。当采用含1.3 wt% KCl、0.9 wt% EC、55.3 wt% PAAm-PAA、38.5 wt%硫化钠及4.0 wt%硫的PAAm-PAA GPE时，QDSC实现了1.80%的光电转换效率。

    关键词： 凝胶聚合物电解质，添加剂，聚（丙烯酰胺-共-丙烯酸），量子点敏化太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于CuInS2量子点敏化太阳能电池中高效光诱导电子转移的波函数工程

    摘要： 量子点（QDs）敏化太阳能电池的高效性得益于向外部电极进行的高效光诱导电子转移（PET）。本研究通过飞秒瞬态吸收和纳秒光致发光光谱技术，探究了PET效率的影响因素。研究发现：ZnS表面缺陷及核壳材料间导带（CB）能级差会抑制CuInS2量子点的电子转移——电子捕获效应会显著降低CuInS2量子点敏化太阳能电池的效率；而CB能级差能使CuInS2/CdS核壳量子点实现准II型载流子限域（因其量子点表面电子密度较低），促使电子波函数从CuInS2核区离域至CdS壳层。这些关于PET过程的新机理认知对提升CuInS2量子点敏化太阳能电池效率具有重要价值。

    关键词： 量子点敏化太阳能电池、光诱导电子转移、量子点、CuInS2、波函数工程

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 微波活化合成Ag2S和Ag2S@ZnS纳米晶体及其在高性能量子点敏化太阳能电池中的应用

    摘要： 基于硫化镉的量子点敏化太阳能电池（QDSCs）中，入射光子-电流转换效率（IPCE）低下是其效率不足的主要缺陷。本研究报道了一种通过采用原位制备的硫化银（Ag2S）和硫化银@硫化锌（Ag2S@ZnS）量子点作为共敏化剂来提升IPCE的QDSCs制备新方法。首先采用微波法合成了Ag2S与Ag2S@ZnS量子点，并通过XRD、TEM和紫外-可见光谱进行了表征。随后运用新型滴涂法将这些量子点用于QDSCs制备。结果表明：IPCE以及短路电流密度（12.5 mA·cm?2）和电池效率（3%）均获得显著提升。该增强效应直接源于具有低带隙的Ag2S在可见光区的高效吸收，以及根据能带图所示光激发电子向CdS致密层的有效注入。Ag2S@ZnS共敏化剂因成功钝化了Ag2S量子点并抑制其表面复合，从而表现出光电流密度的提升。

    关键词： 硫化银@硫化锌量子点，量子点敏化太阳能电池，入射光子-电流转换效率，滴涂法

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • InSb量子点共敏化对提高CdS基量子点敏化太阳能电池光转换效率的影响

    摘要： 研究了CdS与InSb量子点（QDs）共敏化对量子点敏化太阳能电池（QDSSCs）效率提升的影响。采用金属铟颗粒和三氯化锑为前驱体，通过简易溶剂热法合成了InSb量子点。透射电镜图像显示其平均粒径小于25纳米。以InSb QDs作为敏化层的QDSSC光电转换效率（PCE）为0.8%。而当TiO2光阳极同时负载InSb QDs与CdS QDs进行共敏化时，QDSSC的PCE提升至4.94%，显著高于CdS单敏化电池（3.52%）。InSb QD层通过拓宽光吸收范围并减少光谱重叠来增强光捕获能力，同时抑制表面缺陷以降低复合损失。因此，共敏化的TiO2/CdS/InSb QDSSC展现出4.94%的显著提升效率，较TiO2/CdS基电池（3.52%）提高40%，这归因于改善的光吸收特性与降低的复合损失。

    关键词： 量子点敏化太阳能电池、共敏化、光电转换效率、硫化镉、铟锑量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 采用连续离子层吸附与反应（SILAR）法合成SnSe量子点用于高效太阳能电池应用

    摘要： 量子点（QDs）是第三代光伏技术发展中极具前景的材料之一。量子点具有多重激子生成（MEG）、高吸收系数、可调带隙、低成本及易合成等优势。与传统染料敏化太阳能电池（DSSCs）相比，在量子点敏化太阳能电池（QDSSCs）中，量子点发挥着与染料分子类似的作用。扩展量子点的吸收范围是提高光电转换效率的潜在解决方案之一。在手套箱内采用连续离子层吸附与反应法（SILAR），实现了SnSe量子点在TiO?介孔层上的敏化。SILAR法的优势在于能实现量子点在TiO?基体上的高负载率与广泛覆盖。该器件展现出了0.78%的光电转换效率，这是目前已知的基于SnSe量子点太阳能电池中的最佳水平。

    关键词： 太阳能电池，SILAR法，光伏效率，硫化物-多硫化物，光捕获，SnSe量子点，量子点敏化太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于量子点敏化太阳能电池的ZnO中空微球TiO2钝化层：提升光捕获与电子收集性能

    摘要： 光捕获和电子复合是影响量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)光伏性能的关键因素。ZnO中空微球(HMS)作为QDSSCs的结构材料有助于增强光散射，从而提高光捕获效率。然而，ZnO HMS表面的缺陷会显著削弱这一优势。为此，我们通过将ZnO HMS结构浸入TiCl4水溶液中，制备了由TiO2层包覆的ZnO HMS复合中空微球结构。这种TiO2钝化的ZnO HMS结构设计可实现优异的光捕获、降低电荷复合并延长电子寿命。结果表明，当TiO2钝化层厚度达到最优值时，QDSSC的功率转换效率(PCE)达到3.16%，远高于基于裸露ZnO HMS的QDSSC(1.54%)。

    关键词： 二氧化钛钝化层、量子点敏化太阳能电池、氧化锌中空微球

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 葡萄糖衍生多孔碳作为量子点敏化太阳能电池的高效低成本对电极

    摘要： 生物质衍生多孔碳因其来源广泛、成本低廉和稳定性良好等优点，被广泛应用于超级电容器、二氧化碳捕获和锂硫电池等领域。然而，其在量子点敏化太阳能电池（QDSCs）中的应用却鲜有报道。本研究通过水热碳化结合高温KOH活化法制备了葡萄糖衍生多孔碳，并将其作为高效对电极（CE）应用于QDSCs。循环伏安（CV）、电化学阻抗谱（EIS）和塔菲尔极化分析表明，该多孔碳对Sn2?还原反应具有优异的催化活性。其中经900°C活化处理的多孔碳对电极（C900）因高石墨化程度与大比表面积的协同效应，展现出最低的界面电荷转移电阻（Rct=2.4 Ω cm2），性能最佳。采用CdS/CdSe敏化TiO?光阳极与C900对电极组装的QDSCs，在标准太阳光照射下功率转换效率（PCE）高达5.61%。C900的卓越催化活性源于其大比表面积、多孔结构及高石墨化程度。这表明葡萄糖衍生多孔碳有望成为QDSCs中低成本、高效的对电极材料。

    关键词： 生物质衍生多孔碳，KOH活化，量子点敏化太阳能电池，水热炭化，对电极，葡萄糖

    更新于2025-09-19 17:13:59