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

2、，前驅體比例以及反應時間等條件控制量子點的形貌與尺寸，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的基礎。隨后我們在此基礎上利用低溫溶液法制備了Cd3P2/PbS量子結太陽能電池器件，重點討論了量子點尺寸以及銀摻雜對電池器件性能的影響，研究表明量子點尺寸對器件開路電壓有至關重要的影響；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膠體量子點的太陽能電池進行了結構改進，嘗試構建了p-PbS/n-PbS同質結量子點太陽能電池以及低毒Sb2S3/PbS太陽能電池。詳細討論了膜厚、配體處理時間對p-PbS/n-PbS同質結器件性能的影響，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納米材料成膜質量不佳的問題，我們在ITO上面首先