全固态致密PbS量子点薄膜敏化TiO₂纳米棒阵列太阳电池的研究

【作者】 史成武； 王艳青；

【机构】 合肥工业大学化学与化工学院；

【摘要】 通过利用TiO₂纳米棒阵列和在旋涂辅助连续离子层吸附反应（spin-SILAR）过程中使用乙二硫醇（EDT）的策略,成功地在TiO₂纳米棒阵列上制备了致密PbS量子点薄膜,并采用spiro-OMeTAD作为全固态电解质,组装了新颖结构的全固态致密PbS量子点薄膜敏化TiO₂纳米棒阵列太阳电池。系统研究了TiO₂纳米棒阵列的长度、直径、面密度和spin-SILAR法制备PbS量子点的铅源Pb（NO₃）₂、Pb（Ac）₂、PbI₂、PbBr₂、PbICl等对PbS量子点的沉积过程以及相应全固态致密PbS量子点薄膜敏化TiO₂纳米棒阵列太阳电池光伏性能的影响,发现基于长度540 nm、直径20 nm、面密度530μm^-2的TiO₂纳米棒阵列和重复20次旋涂Pb（NO₃）₂-Na₂S-EDT的spin-SILAR循环制备的致密PbS量子点薄膜,相应全固态量子点敏化太阳电池的短路光电流密度15.32mA×cm^-2、开路电压0.51 V、填充因子61.24%、光电转换效率4.81%。因此,对于组装全固态量子点敏化太阳电池,综合考虑空穴传输长度和量子点担载量的平衡是获得较高光电转换效率的关键所在。更多还原