用硫化银提高硫化镉敏化的二氧化钛光电极的能量转换效率

【作者】 陈冲； 李福民； 谭付瑞； 岳根田； 姜奇伟； 张伟风；

【机构】 河南大学物理与电子学院； 河南大学河南省光伏材料重点实验室；

【摘要】 为了提高CdS敏化的TiO₂纳米晶体多孔薄膜（CdS/TiO₂）光电极的光电转换效率,在CdS和TiO₂纳米颗粒之间插入了一层Ag2S纳米颗粒。在此光电极中,CdS和Ag2S两种纳米颗粒是用用一种较新方法,即分子溶液法合成。在AM 1.5太阳模拟光照下（100m W/cm-2）,相比没有Ag2S纳米颗粒的CdS/TiO₂光电极,Ag2S/CdS/TiO₂光电极的最佳光电转换效率提高了1.5倍。通过对CdS/TiO₂和Ag₂S/CdS/TiO₂光电极表面形貌、光照和暗态下J-V特征曲线和阻抗谱等实验结果的对比分析,显著提高的能量转换效率主要是由于Ag2S纳米颗粒一方面提高了光电极的光吸收能力,另一方面显著抑制了光生电荷在光电极表面处的电荷复合。本研究的发现为提高CdS敏化的TiO₂纳米晶体多孔薄膜（CdS/TiO₂）光电极以及类似结构的光电极的光电转换效率提供了新的研究思路。更多还原