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量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)是在传统的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的基础上孕育而生的第三代新型低消耗的的光伏设备。它是用纳米晶半导体(QDs)代替染料作为光吸收媒介,它有很多优点,例如可以调节的禁带宽度、高的消光系数、很强的固有偶极、多重激子效应、高的光稳定性等,使得QDSSCs的研究引起了学术界的广泛关注。本论文采用原位生长化学池沉积(CBD)的方法,用CdSe量子点敏化纳米多孔TiO2、ZnO薄膜,得到CdSe/TiO2(ZnO)工作电极并组装量子点敏化太阳能电池,采用修饰的钝化方法对CdSe/TiO2(ZnO)工作电极进行后处理,从而提高了电池的光电转换性能。研究的主要内容包括:
1、首次在CdSe量子点敏化太阳能电池的光阳极的后处理过程中引入ZnSe作为晶格匹配过渡层,使电池的光电性能及稳定性得到明显提高。
2、在CdSe/TiO2量子点敏化太阳能电池中,ZnSe/ZnS协同后处理使电池的光电转换效率提高至3.46%(Pt作为对电极),相对于单独的ZnS后处理的效率2.83%提高了22%,且电池的稳定性得到提高。
3、在CdSe/ZnO量子点敏化太阳能电池中,ZnSe/ZnS协同后处理使电池的光电转换效率达到1.55%(Pt作为对电极),相对于单一的ZnS后处理的效率0.68%提高了128%,并且电池稳定性明显提高。
4、合成了ZnO一维纳米棒结构,经过阴离子交换和阳离子交换法得到了ZnO/ZnSe/CdSe核/壳/壳一维纳米棒结构。