一种基于黄铜的原位向内刻蚀策略构建p-p异质结Cu2S/Cu2-xSe材料作为量子点敏化太阳能电池的有效对电极

摘要： 基于黄铜采用原位内蚀法，以Cu(OH)2纳米管为模板制备出Cu2S/Cu2-xSe纳米片复合对电极。由于该材料对多硫化物电解液具有优异的电催化活性，以此构建的量子点敏化太阳电池在1倍太阳光照射下实现了6.10%的显著光电转换效率，较Cu2S/黄铜对电极（5.00%）提升了22%。BET测试、固态J-V测量及瞬态光电流测试结果表明，电催化活性增强源于两方面：一是更大的表面活性面积提供了更多电解液反应位点；二是形成的p-p异质结促进了对电极内更高效的电子转移。此外，通过研究Cu2S/Cu2-xSe异质结的能带结构进一步阐明了界面电子转移行为。电化学阻抗谱、Tafel极化及对称假电池循环伏安测试结果最终证实该对电极具有卓越的电催化活性与稳定性，表明Cu2S/Cu2-xSe复合材料是量子点敏化太阳电池的理想对电极材料。