基于双重界面修饰的有机无机杂化太阳能电池研究
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- 论文作者：胡奥 ; 汪竞阳 ; 梁桂杰 ; 王松 ; 钟志成
- 年：2017
- 作者机构：湖北文理学院低维光电材料与器件湖北省重点实验室;
- 论文关键词：有机无机杂化太阳能电池 ; 界面修饰 ; 量子点 ; 染料 ; 光电性能
- 会议召开时间：2017-05-27
- 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
- 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
- 语种：中文
- 分类号：TM914.4
- 学会代码：ZKYQ
- 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
- 会议地点：中国北京
- 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
- 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
- 页数：1
- 文件大小：859k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
有机无机杂化太阳能电池具有制备工艺简单、成本低、环保和稳定可控等优点,是目前新型太阳能电池研究的热点,然而有机无机杂化太阳能电池也存在着内部有机无机界面相容困难,激子扩散距离短等缺点。利用界面修饰改善有机/无机界面的相容特性,促进激子在界面处的分离和传输,提高激子分离效率是当前优化杂化太阳能电池性能的一个有效的手段~([1-4])。本文采用二次水热法在透明导电玻璃基底上制备出金红石相的分枝TiO_2纳米棒阵列,应用连续离子层吸附法在分枝TiO_2纳米棒阵列表面沉积出CdS无机半导体量子点,再结合有机染料敏化,组装出基于量子点和有机染料双重界面修饰的P3HT:PCBM/分枝TiO_2纳米棒阵列杂化太阳能电池,系统研究了界面修饰后杂化太阳能电池的光电性能。实验结果表明:1、该种电池结构中,利用分枝纳米棒阵列作为电子受体可有效增大纳米棒阵列的比表面积,增加有机无机界面面积,同时改善阵列的光散射效果,提高了阵列对入射光的吸收;2、经量子点和有机染料双重界面修饰后,改善了有机无机界面相容性,电池界面能级结构更加优化,促进了界面激子分离,减少了载流子复合,电池性能显著提升,光电转换效率最高可达2.21%。
引文
[1]H.Najafov,B.Lee,Q.Zhou,et al,Observation of long-range exciton diffusion in highly ordered organic semiconductors.Nature Mater.,2010,9:938-943.
[2]P.V.Kamat,K.Tvrdy,D.R.Baker,et al,Beyond photovoltaics:Semiconductor nanoarchitectures for liquid-junction solar cells.Chem.Rev.,2010,110:6664-6688.
[3]S.C.Hsu,W.P.Liao,W.H.Lin,et al,Modulation of Photocarrier Dynamics in Indoline Dye-Modified TiO2 Nanorod Array/P3HT Hybrid Solar Cell with 4-tert-Butylpridine,J.Phys.Chem.C,2012,116:25721–25726.
[2]P.V.Kamat,K.Tvrdy,D.R.Baker,et al,Beyond photovoltaics:Semiconductor nanoarchitectures for liquid-junction solar cells.Chem.Rev.,2010,110:6664-6688.
[3]S.C.Hsu,W.P.Liao,W.H.Lin,et al,Modulation of Photocarrier Dynamics in Indoline Dye-Modified TiO2 Nanorod Array/P3HT Hybrid Solar Cell with 4-tert-Butylpridine,J.Phys.Chem.C,2012,116:25721–25726.