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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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溶剂热法制备CuInSe_2量子点及其特性研究

胡楚乔  
【摘要】:太阳能是地球上最丰富的可再生能源之一,因此如何高效利用太阳能一直是科学家研究的热点问题,光伏产业的发展也成为了全世界关注的热点。而中间带太阳电池是一种典型的能量上转换光伏器件,其物理含义是将太阳光中不能被直接吸收的低于带隙能量的光子进行转换加以利用。引入中间带材料进一步扩宽了光伏材料对太阳光谱的波长吸收范围。根据量子点的特性,利用量子点作为中间带材料有其独特的物理优势。中间带可以在宽带隙的基质"垒"材料薄层中插入低带隙的量子点"阱"材料,通过调制阱宽来实现不同的量子限制效应,引起微带结构从而形成中间带。半导体量子点还具有尺寸调谐的光学带隙,高的发光效率、大的吸收系数等特点,近年来被广泛地应用于制备太阳能电池,有望成为大面积且低成本的新一代光伏器件]。因此,关于量子点太阳能电池的制备和光电转换机理所涉及的物理、化学、材料等基础问题值得我们研究和创新。本项目采用溶剂热法制备CuInSe_2量子点,将InCl_3等材料按照一定比例加入反应釜,经过一系列处理,升至一定温度后将其与Se粉混合超声,至Se粉溶解完全,将反应物进行一系列处理,待其冷却,离心收集纳米晶。我们小组目的为制备出形状均匀,大小较均一的CuInSe_2量子点,从而为设计具有新型量子点的中间带太阳能电池做准备。并且这些纳米颗粒的粒径、大小和形状等都可以通过改变实验反应条件进行调节。溶剂热法是在密闭的反应环境中进行的,通过能有效的防止有毒物质的外漏,尽可能的减少环境的污染,避免对人和环境的危害。并且在有机溶剂中进行反应可以有效的抑制产物的氧化。所以制备CuInSe_2量子点这种新的量子点结构,不仅可以利用简单的设备和制作工艺,而且还可以制备出具有更高转换效率的量子点中间带太阳能电池。通过实验,本小组成功制备了不同温度下的量子点材料,并且利用SEM,XRD,TEM、紫外可见光测试等方法对材料进行了测试。已得出材料的结晶情况,大小和光吸收结果,并计划在接下来的工作中通过测试结果,对材料的形貌,成分和禁带宽度进行了分析,并充分做好了中期审核的准备。
【作者单位】:内蒙古大学物理科学与技术学院
【分类号】:TB383.1

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