硫化鉛膠體量子點(diǎn)太陽能電池的低溫制備及其性能研究.pdf

1、采用溶液法制備的膠體量子點(diǎn)具有靈活可調(diào)的吸光波長和多激子效應(yīng)，使其成為高效率、低成本太陽能電池研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。論文利用膠體溶液法合成出硫化鉛（PbS）量子點(diǎn)、磷化鎘（Cd3P2）量子點(diǎn)以及硫化銻（Sb2S3）膠體納米晶。通過溶液級和薄膜級表面修飾相結(jié)合的方式，利用旋轉(zhuǎn)涂膜法在低溫條件下制備了穩(wěn)定的膠體量子點(diǎn)太陽能電池。
　　論文首先詳細(xì)研究了PbS膠體量子點(diǎn)、Cd3P2膠體量子點(diǎn)以及Sb2S3納米晶的可控制備，能夠通過改變反應(yīng)溫度

2、，前驅(qū)體比例以及反應(yīng)時間等條件控制量子點(diǎn)的形貌與尺寸，TEM與 XRD表征顯示合成出來的納米晶尺寸均一，分散性良好，為下一步制備太陽能電池器件打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。隨后我們在此基礎(chǔ)上利用低溫溶液法制備了Cd3P2/PbS量子結(jié)太陽能電池器件，重點(diǎn)討論了量子點(diǎn)尺寸以及銀摻雜對電池器件性能的影響，研究表明量子點(diǎn)尺寸對器件開路電壓有至關(guān)重要的影響；AgCl摻雜能夠顯著提高器件的短路電流，而AgNO3摻雜能夠顯著提高器件的開路電壓，最終電池效率為1

3、.6％。最后，我們對基于PbS膠體量子點(diǎn)的太陽能電池進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)，嘗試構(gòu)建了p-PbS/n-PbS同質(zhì)結(jié)量子點(diǎn)太陽能電池以及低毒Sb2S3/PbS太陽能電池。詳細(xì)討論了膜厚、配體處理時間對p-PbS/n-PbS同質(zhì)結(jié)器件性能的影響，研究表明它們影響耗盡層的寬度以及光吸收，進(jìn)而影響器件的開路電壓與短路電流；配體處理會影響器件內(nèi)部的載流子密度與缺陷態(tài)密度，最終效率為3.13%。針對Sb2S3納米材料成膜質(zhì)量不佳的問題，我們在ITO上面首先