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《第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(量子点太阳能池篇)》2018年
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量子点敏化太阳电池中的电荷复合调控

钟新华  潘振晓  饶华商  
【摘要】:量子点敏化太阳电池(QDSCs)因具有制备成本低和理论转换效率高(44%)等突出优势而受到了广泛的研究关注。近五年来,其光电转换效率由5%迅速提升至13%左右,呈现出快速上升的发展趋势。QDSCs中严重的电荷复合损失是限制电池效率提升的一个关键因素,因此,有效调控电荷复合过程,减少电荷复合损失是提高电池效率的必然要求。基于此,我们通过材料和界面工程的实施来系统调控QDSCs中的电荷复合过程,减少器件中的电荷复合损失,最终大幅提升电池的光电转换效率。采取的具体策略主要包括:1)采用溶液中预先合成的低缺陷态密度量子点作为敏化剂,并通过对量子点结构和组分的设计调控,制备高质量量子点吸光材料,减少量子点内部以及Ti O2与量子点之间的电荷复合损失;2)采用多种宽带隙材料协同包覆光阳极,降低光阳极表面的电子态密度,减少光阳极与电解液界面上的电荷复合损失;3)采用聚合物分子修饰聚硫电解液,在光阳极表面形成分子钝化层,进一步抑制光阳极与电解液界面上的电荷复合过程。通过以上策略的实施,电池中的电荷复合过程得到了显著的抑制,逐步将QDSCs的效率纪录由5%提升至12%以上。
【作者单位】:华南农业大学
【分类号】:O646;TM914.4

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