全无机杂化体异质结薄膜太阳能电池

【作者】 谭付瑞； 曲胜春； 张伟风； 王占国；

【机构】 河南大学物理与电子学院光伏材料重点实验室； 中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室；

【摘要】 基于激子分裂模型的量子点薄膜太阳能电池要求具有良好的电子空穴分离与传输收集能力以获得高效的光伏性能。具有较大接触界面面积的杂化体异质结构可用于制备高效的量子点薄膜太阳能电池。本工作中,我们创新性构建一种既具有较大异质结接触面积,同时又具有网络状杂化结构的给体受体复合结构,基于P型硫化铅PbS量子点为电子给体,硒化镉CdSe纳米四角体为电子受体构筑杂化体异质结的薄膜太阳能电池。点状的PbS与分枝状的CdSe复合后,量子点渗入到四角体形成的网络空隙中,可以构建一种相互渗透、相互贯穿的体异质结构,该结构具有良好的激子分裂性能,同时又具有高效的电荷传输收集能力。相比于纯PbS量子点薄膜电池和以PbS和CdSe两相都为量子点形貌进行杂化的薄膜电池,以PbS量子点和CdSe四角体纳米单位为基元研制的薄膜太阳能电池的光伏效率均有大幅提升,达到5.7%,光电流可达25.3mA/cm~2.更多还原