通过S2-中间态将CdSe量子点有机配体转化为ZnS保护层及其器件光伏特性

通过S2-中间态将有机配体三辛基氧膦(TOPO)转化为ZnS保护层,显著改善了CdSe量子点(QDs)器件的转换效率.配体交换后的傅里叶变换红外(FTIR)光谱结果表明,有机配体已被S2-离子配体取代;离子反应后的X射线光电子能谱(XPS)结果表明S2-离子配体反应生成了ZnS,紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱结果表明量子点溶液吸收峰位没有发生明显改变,透射电子显微镜(TEM)结果表明配体交换后量子点粒径减小.电化学阻抗谱(EIS)结果表明光照条件下有机配体转化为ZnS保护层后TiO2/QDs/电解质界面电阻减少,证明该条件下正向电子传输增强;强度调制光电压谱(IMVS)和强度调制光电流谱(IMPS)结果表明电子寿命和扩散速度增加.相比于有机配体,形成ZnS保护层后的量子点敏化太阳能电池(QDSC)效率由0.98%提高到1.75%,相对提高了1.78倍.     

CdSe/ZnS量子点敏化太阳能电池电子注入与光伏性能表征

合成了CdSe/ZnS核壳结构量子点(QDs), 将其作为光敏剂吸附在TiO2纳米晶薄膜上, 组装成量子点敏化太阳能电池(QDSSCs), 从电子注入速率和电池性能两方面对QDSSCs进行了表征. 为了定量研究ZnS层包覆对电子注入的影响, 运用飞秒瞬态光谱技术, 测试了包覆ZnS前后, CdSe-TiO₂体系的电子注入速率. 实验测得ZnS包覆前后电子注入速率分别为7.14×10¹¹s^-1和2.38×10^-11s^-1, 可以看出包覆后电子注入速率明显降低, 仅为包覆前的1/3. 电池器件J-V性能测试表明, ZnS作为绝缘层包覆在CdSe的表面有效提高了QDSSCs的填充因子和稳定性, 但同时也导致了效率的降低. 上述结果说明了电子注入速率的降低是导致电池电流和效率下降的重要原因, 为今后优化核壳结构QDSSCs的电流和效率提供了依据.     

电化学阻抗谱研究染料/Al2O3交替组装结构的光伏特性及作用机理

使用Al₂O₃和N3染料制备了一种交替组装的结构, 该结构能够提高染料敏化太阳能电池(DSCs)的开路电压(V_oc), 短路电流(J_sc)和转换效率(η). 为了研究(染料/Al₂O₃)交替组装结构的作用机理, 使用电化学阻抗谱技术分析了电池的界面电阻. 分析结果表明, 随着交替组装结构中(染料/Al₂O₃)单元的增加, 光阳极/染料/电解质界面的电阻降低, 电池性能随之提高. 基于电化学阻抗谱分析结果, 建立了一系列的等效电路模型, 从理论上解释了(染料/Al₂O₃)交替组装结构的作用机理.     

电化学阻抗谱研究染料/Al2O3交替组装结构的光伏特性及作用机理

使用Al₂O₃和N3染料制备了一种交替组装的结构, 该结构能够提高染料敏化太阳能电池(DSCs)的开路电压(V_oc), 短路电流(J_sc)和转换效率(η). 为了研究(染料/Al₂O₃)交替组装结构的作用机理, 使用电化学阻抗谱技术分析了电池的界面电阻. 分析结果表明, 随着交替组装结构中(染料/Al₂O₃)单元的增加, 光阳极/染料/电解质界面的电阻降低, 电池性能随之提高. 基于电化学阻抗谱分析结果, 建立了一系列的等效电路模型, 从理论上解释了(染料/Al₂O₃)交替组装结构的作用机理.