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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 203 毫秒
1.
研究了CuInS2(CIS)量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)的电子注入和器件性能与粒子尺寸之间的依赖关系.首先合成了不同尺寸的CuInS2量子点(QDs),制备了CuInS2量子点敏化的TiO2薄膜,并组装了量子点敏化太阳能电池.通过循环伏安法确定了CuInS2量子点的能级位置.采用时间分辨荧光光谱分析测量了CuInS2量子点到TiO2薄膜的电子转移速率和效率.结果发现,随着粒子尺寸从4.0 nm减小到2.5 nm,电子注入速率略微增加而电子注入效率减小,同时量子点敏化太阳能电池的开路电压基本不变,而光电转换效率、短路电流和填充因子(FF)均减小.上述研究结果表明量子点敏化太阳能电池性能的优化可以通过改变量子点的尺寸来实现.  相似文献   

2.
研究了CulnS2(CIS)量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)的电子注入和器件性能与粒子尺寸之间的依赖关系.首先合成了不同尺寸的CulnS2量子点(QDs),制备了CulnS2量子点敏化的TiO2薄膜,并组装了量子点敏化太阳能电池.通过循环伏安法确定了CulnS2量子点的能级位置.采用时间分辨荧光光谱分析测量了CulnS2量子点到TiO2薄膜的电子转移速率和效率.结果发现,随着粒子尺寸从4.0 nm减小到2.5nm,电子注入速率略微增加而电子注入效率减小,同时量子点敏化太阳能电池的开路电压基本不变,而光电转换效率、短路电流和填充因子(FF)均减小.上述研究结果表明量子点敏化太阳能电池性能的优化可以通过改变量子点的尺寸来实现.  相似文献   

3.
贺凤龙  王苹  黄彦民 《无机化学学报》2015,31(11):2174-2180
以空心球状TiO2为基体、以片状TiO2为骨架,采用刮刀法制备了染料敏化太阳能电池的多孔TiO2光阳极薄膜。光电转化效率测试结果表明,当作为骨架支撑材料的片状TiO2含量为20wt%时,光阳极薄膜组装成太阳能电池的光电转化效率达到最高值4.53%,比商业P25制备的无孔无骨架TiO2薄膜电池(4.06%)及无骨架结构的多孔TiO2薄膜电池(4.17%)的性能均有显著提高。当片状TiO2的最佳含量为20wt%电池薄膜厚度为33μm时,太阳能电池光电转化效率进一步提升为7.06%。光电性能增强的原因是骨架结构有利于快速传输电子并增大染料吸附量。本研究通过设计制备具有骨架结构的多孔TiO2薄膜为提高染料敏化太阳能电池性能提供了新的思路。  相似文献   

4.
以空心球状TiO2为基体、以片状TiO2为骨架,采用刮刀法制备了染料敏化太阳能电池的多孔TiO2光阳极薄膜。光电转化效率测试结果表明,当作为骨架支撑材料的片状TiO2含量为20wt%时,光阳极薄膜组装成太阳能电池的光电转化效率达到最高值4.53%,比商业P25制备的无孔无骨架TiO2薄膜电池(4.06%)及无骨架结构的多孔TiO2薄膜电池(4.17%)的性能均有显著提高。当片状TiO2的最佳含量为20wt%电池薄膜厚度为33 μm时,太阳能电池光电转化效率进一步提升为7.06%。光电性能增强的原因是骨架结构有利于快速传输电子并增大染料吸附量。本研究通过设计制备具有骨架结构的多孔TiO2薄膜为提高染料敏化太阳能电池性能提供了新的思路。  相似文献   

5.
采用非热注法成功制备了高质量的油溶性CuInS2/ZnS核壳量子点, 量子点的荧光发射峰在可见光到近红外范围内可调(550~800 nm), 且荧光量子产率最高达80%。本文进一步利用具有温敏特性的聚丙烯酰胺胶束作相转移剂, 成功地将油溶性的CuInS2/ZnS核壳量子点转移入水相。水相中自组装形成的CuInS2/ZnS量子点-胶束复合物不仅具有良好的荧光性质, 而且胶束原有的灵敏的热响应性被保留。这些研究初步表明, 无镉的低毒的CuInS2/ZnS量子点可作为纳米胶束的荧光示踪探针。  相似文献   

6.
利用水热法制备一维TiO2纳米棒阵列,并采用化学浴沉积法(CBD)结合自组装技术在TiO2纳米棒上敏化Bi2S3量子点,形成TiO2/Bi2S3复合纳米棒阵列.系统研究了复合结构的表面形貌、晶体结构、光学及光电性能.结果表明:在修饰有三氨丙基三乙氧基硅烷自组装单分子膜(APTS-SAMs)的TiO2纳米棒表面形成一层致密的Bi2S3量子点敏化层,这一技术的关键是含-NH2末端的APTS-SAMs可有效促进Bi2S3的异相成核作用;Bi2S3的沉积时间对复合结构的光吸收及光电响应性能有决定性的影响,薄膜的光电流随着沉积时间呈先增加后减小的趋势,在沉积时间为20 min时,光电流密度最大.这是因为随着沉积时间的增加,TiO2纳米棒表面Bi2S3量子点密度增大,光吸收增加;而当沉积时间进一步延长时,Bi2S3在TiO2纳米棒表面的大量负载而形成堆积和团聚,导致表面缺陷增多,光生电子复合几率增大,从而使光电流密度减小.  相似文献   

7.
利用水热法制备一维TiO2纳米棒阵列,并采用化学浴沉积法(CBD)结合自组装技术在TiO2纳米棒上敏化Bi2S3量子点,形成TiO2/Bi2S3复合纳米棒阵列。系统研究了复合结构的表面形貌、晶体结构、光学及光电性能。结果表明:在修饰有三氨丙基三乙氧基硅烷自组装单分子膜(APTS-SAMs)的TiO2纳米棒表面形成一层致密的Bi2S3量子点敏化层,这一技术的关键是含-NH2末端的APTS-SAMs可有效促进Bi2S3的异相成核作用;Bi2S3的沉积时间对复合结构的光吸收及光电响应性能有决定性的影响,薄膜的光电流随着沉积时间呈先增加后减小的趋势,在沉积时间为20min时,光电流密度最大。这是因为随着沉积时间的增加,TiO2纳米棒表面Bi2S3量子点密度增大,光吸收增加;而当沉积时间进一步延长时,Bi2S3在TiO2纳米棒表面的大量负载而形成堆积和团聚,导致表面缺陷增多,光生电子复合几率增大,从而使光电流密度减小。  相似文献   

8.
以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,通过TiCl4在乙醇水溶液中的直接水解,制备了介孔TiO2微球. X射线衍射(XRD)结果表明所制备的微球晶型为金红石,扫描电镜(SEM)结果显示微球的直径大约为700 nm,由粒径约为16 nm的小颗粒堆积而成. 通过刮涂法制备了在TiO2小颗粒层上涂覆有作为散射层的TiO2微球和未涂覆微球的薄膜. 并通过化学浴沉积(CBD)的方法在膜上生长CdS/CdSe量子点,得到了量子点敏化太阳能电池(QDSCs). 紫外吸收和漫反射结果表明,这种微球结构有利于量子点的沉积,具有较强的光散射作用,有效地增加了光线的收集,从而提高了电池的光电流,最终得到了4.5%的光电转换效率,比不加散射层的电池的效率高27.7%,也比利用传统散射层(由20 nm TiO2 小颗粒和400 nm TiO2 固体颗粒组成)的电池效率高10.2%. 我们把电池效率的提升归因于较强的光散射作用和较长的电子寿命.  相似文献   

9.
郝彦忠  王伟 《无机化学学报》2006,22(11):2070-2074
用光电流作用谱、光电流-电势图等光电化学方法研究了ITO(铟锡氧化物导电玻璃)/TiO2 /Q-PbS(量子点PbS)膜电极的光电转换性质。结果表明,由于量子尺寸的效应,在膜电极制备中,随着ITO/TiO2电极在饱和Pb(CH3COO)2溶液中浸泡时间的不同,所制备的Q-PbS颗粒大小不同,禁带宽度随着浸泡时间的增大而减小,浸泡时间为40 s、在80 ℃烘干下制备的Q-PbS的禁带宽度为1.68 eV,其价带位置为-5.072 eV。Q-PbS修饰ITO/TiO2电极可使光电流发生明显的红移,从而提高宽禁带半导体的光电转换效率。  相似文献   

10.
将电沉积法和化学浴沉积法结合,分别将CdTe和CdS量子点纳米晶材料引入到TiO2纳米管阵列上制备CdTe/CdS量子点共敏化TiO2光电极。利用扫描电镜、X射线衍射和X射线能量色散光谱等测试手段对所得样品的形貌、晶型和组分进行表征。在模拟太阳光照射条件下,通过电化学工作站测试其光电化学性能。研究结果表明,相对于单一量子点敏化CdS/TiO2和CdTe/TiO2光电极而言,共敏化CdTe/CdS/TiO2光电极表现出更好的光电转化性能,短路电流密度和光电转换效率分别可以达到3.1 mA·cm-2和1.85%。此外,采用电化学阻抗测试技术对材料性能提升的原因进行深入的探究。  相似文献   

11.
量子点敏化纳米TiO2太阳电池(QDSSCs)具有诱人的发展前景,但是与传统的染料敏化太阳电池(DSSCs)相比,其目前的光电转换效率还非常低(仅为3%左右).为了寻找QDSSCs光电转换效率低的原因,本文主要采用外加偏压下的交流阻抗谱技术对通常以S2-/S-x离子对为电解质的CdSe胶体量子点敏化纳米TiO2电极的准...  相似文献   

12.
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.  相似文献   

13.
We show that the sub‐bandgap excitation of a directly coupled CdSe quantum dot (QD)–TiO2 system induces electron injection from CdSe levels to the conduction band of TiO2, leading to spectral extension of the light response. We anticipate that this study presents a useful guideline for improving the conversion efficiency of QD‐sensitized solar cells.  相似文献   

14.
In this paper, a novel daunorubicin (DNR)-loaded MUC1 aptamer-near infrared (NIR) CuInS2 quantum dot (DNR–MUC1–QDs) conjugates were developed, which can be used as a targeted cancer imaging and sensing system. After the NIR CuInS2 QDs conjugated with the MUC1 aptamer–(CGA)7, DNR can intercalate into the double-stranded CG sequence of the MUC1–QDs. The incorporation of multiple CG sequences within the stem of the aptamers may further increase the loading efficiency of DNR on these conjugates. DNR–MUC1–QDs can be used to target prostate cancer cells. We evaluated the capacity of MUC1–CuInS2 QDs for delivering DNR to cancer cells in vitro, and its binding affinity to MUC1-positive and MUC1-negative cells. This novel aptamer functionalized QDs bio-nano-system can not only deliver DNR to the targeted prostate cancer cells, but also can sense DNR by the change of photoluminescence intensity of CuInS2 QDs, which concurrently images the cancer cells. The quenched fluorescence intensity of MUC1–QDs was proportional to the concentration of DNR in the concentration ranges of 33–88 nmol L−1. The detection limit (LOD) for DNR was 19 nmol L−1. We demonstrate the specificity and sensitivity of this DNR–MUC1–QDs probe as a cancer cell imaging, therapy and sensing system in vitro.  相似文献   

15.
Recently, the process by which energy is transferred from photoexcited semiconductor nanocrystals, called quantum dots (QDs), to other semiconductors has attracted much attention and has potential application in solar energy conversion (i.e., QD‐sensitized solar cells). Sensitization of wide band gap polyoxometalates (POMs) to visible light by using CuInS2 QDs dispersed in an organic solution is demonstrated herein. Photoluminescence quenching and lifetime studies revealed efficient electron transfer from the CuInS2 QDs to POMs, such as SiW12O40 and W10O32, that were hybridized with a cationic surfactant. CuInS2 QDs function as an antenna that absorbs visible light and supplies electrons to the POMs to enable certain photocatalytic reactions, including noble‐metal‐ion reduction. The photoenergy storage capabilities of the QD‐POM system, in which electrons photogenerated in QDs by visible‐light excitation are trapped and accommodated by POMs to form reduced POM, are also demonstrated. Electrons stored in the POM can be later discharged through reductive reactions, such as oxygen reduction, in the dark.  相似文献   

16.
A series of sensitized TiO2 NPs with enhanced photocatalytic activity were prepared by different sized CdTe QDs with bifunctional ligand interlinking. The microstructures and morphologies of four different sizes of CdTe QDs and CdTe QDs sensitized TiO2 NPs were characterized systematically by fluorescence spectroscopy, UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy, FT-IR, XRD, XPS, FE-SEM, HRTEM, BET, and positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS). The photocatalytic performance of CdTe QDs sensitized TiO2 NPs was investigated by degrading MO and MB in aqueous solution under visible light irradiation. The process of degradation complied with the first-order reaction kinetics. Four different sized CdTe QDs sensitized TiO2 exhibited higher photocatalytic activities than TiO2. Particularly, yellow emitting CdTe QDs (3.28 nm) sensitized TiO2 (CT_1.5) showed the best photocatalytic performance, which may be attributed to the optimal NP size, and has a moderate light absorption and electron injection. The effect of microstructural defects on CdTe QDs sensitized TiO2 has been confirmed effectively by positron lifetime measurements.  相似文献   

17.
Three‐dimensional hierarchical TiO2 nanorods (HTNs) decorated with the N719 dye and 3‐mercaptopropionic or oleic acid capped CdSe quantum dots (QDs) in photoanodes for the construction of TiO2 nanorod‐based efficient co‐sensitized solar cells are reported. These HTN co‐sensitized solar cells showed a maximum power‐conversion efficiency of 3.93 %, and a higher open‐circuit voltage and fill factor for the photoanode with 3‐mercaptopropionic acid capped CdSe QDs due to the strong electronic interactions between CdSe QDs, N719 dye and HTNs, and the superior light‐harvesting features of the HTNs. An electrochemical impedance analysis indicated that the superior charge‐collection efficiency and electron diffusion length of the CdSe QD‐coated HTNs improved the photovoltaic performance of these HTN co‐sensitized solar cells.  相似文献   

18.
采用非热注法成功制备了高质量的油溶性CuInS2/ZnS核壳量子点,量子点的荧光发射峰在可见光到近红外范围内可调(550~800 nm),且荧光量子产率最高达80%。本文进一步利用具有温敏特性的聚丙烯酰胺胶束作相转移剂,成功地将油溶性的CuInS2/ZnS核壳量子点转移入水相。水相中自组装形成的CuInS2/ZnS量子点-胶束复合物不仅具有良好的荧光性质,而且胶束原有的灵敏的热响应性被保留。这些研究初步表明,无镉的低毒的CuInS2/ZnS量子点可作为纳米胶束的荧光示踪探针。  相似文献   

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