SILAR法制备CuInS_2量子点敏化TiO_2光阳极及其在太阳电池中的应用

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• 论文作者：杨琳 ; 刘计红 ; 麦耀华
• 年：2017
• 作者机构：河北大学物理学院;
• 论文关键词：铜铟硫 ; 量子点 ; 光阳极 ; 太阳能电池
• 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：850k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

作为第三代新型太阳电池代表的量子点敏化太阳能电池具有取材广泛、环境友好等优势,而且其理论光电转换效率明显高于前两代太阳能电池,性能提升空间较大[1-3]。大多数窄禁带无机半导体量子点如CdS[4]、CdSe[5]、CdTe[6]、PbS[7]和PbSe[8]等都是热门的光敏化材料。在本文中,我们选用Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ_2型三元无机化合物CuInS_2(CIS)作为光敏剂,将其用连续离子层吸附与反应(SILAR)沉积在TiO_2薄膜介孔中形成TiO_2/CIS光电极。然后将电解质spiro-OMeTAD旋涂在光阳极薄膜上作为固态空穴传输层,最后在顶层蒸镀Au电极,形成完整的固态量子点敏化太阳电池结构。通过对电池组装和性能测试,探索研究了离子吸附顺序、前驱离子溶液浓度和退火温度等因素对CIS量子点成核生长、光阳极光电性能、以及电池光伏特性的影响等。结果发现采用In-Cu-S的离子吸附顺序,且In、Cu和S离子溶液浓度分别16、16和4 M时,更有利于前驱溶液在TiO_2介孔中的吸附与生长,形成的CIS量子点结晶性较好。在450 ℃退火后得到的TiO_2/CIS光电极在紫外-可见光波段的吸收性能最佳,电池能量转化效率达到1.41%。

引文

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