量子点的合成、表面修饰及在聚合物太阳电池中的应用-论文.pdf

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1、量子点的合成、表面修饰及在聚合物太阳电池中的应用／岳文瑾等·53·量子点的合成、表面修饰及在聚合物太阳电池中的应用岳文瑾，聂光军，兰明阳，孙文山，何宏飞，李亚胜(安徽工程大学生物与化学工程学院，芜湖241000)摘要量子点因具有特殊的量子尺寸效应而得到广泛应用，尤其是在聚合物太阳电池中的应用具有独特的优势。列举了量子点常见的合成方法，如有机相合成法、水相合成法、水热法和溶剂热法、微波辅助水热法、微乳液法等；介绍了常见的量子点表面修饰方法，如偶联剂法、配位基交换法及化学反应法等；最后，介绍了表面修饰后的量子点在聚合物太阳电池中的应用，并针对器

2、件效率较低这一问题讨论了提高聚合物／量子点太阳电池效率的方法。关键词量子点合成表面修饰聚合物太阳电池中图分类号：TMg14．4文献标识码：ASynthesis，SurfaceModificationofQuantumDotsandTheirApplicationinPolymer-basedSolarCellsYUEWenjin，NIEGuangjun，LANMingyang，SUNWenshan，HEHongfei，LIYasheng(DepartmentofBiochemicalEngineering，AnhuiPolytechnicU

3、niversity，Wuhu241000)AbstractQuantumdotsareappliedextensivelyowetotheirquantumsizeeffect，inparticular，theydisplaythesuperiorityinpolymer-basedsolarcells．Thecommonsynthesismethodofquantumdotsarelisted，forexample，orga-nicsyntheticapproach，aqueoussyntheticapproach，hydrotherma

4、landsolvothermalapproach，microwave-assistanthydrothermalapproachandmicro-emulsionapproach．Moreover，thesurfacemodificationmethodofquantumdotssuchascouplingagentmodification，ligandexchangeapproachandchemicalreactionmodificationareintroduced．Fi—nally，theapplicationofquantumdo

5、tsinpolymer-basedsolarcellsarepresented，inparticular，thekeyfactorsinfluen—cingdeviceefficiencyofpolymer／quantumdotssolarcellsarediscussed．Keywordsquantumdots，synthesis，surfacemodification，polymer-basedsolarcells阳电池的能量转换效率，其极限值可以达到66左右[4]。0引言量子点在太阳电池中的应用主要包括无机量子点太阳纳米结构材料的基本

6、性质已得到广泛而深入的研究，在电池、量子点敏化电池及聚合物／量子点太阳电池。其中，聚高科技领域如电子器件、光电子学、光学、摩擦学、生物技术、合物太阳电池是一种新型的低价太阳电池，具有制备工艺简催化科学、人体药物等方面具有广阔的应用前景l_1]，尤其单、柔韧、轻质、材料来源丰富等独特的优势，有很大的发展是，纳米科技在能源领域的研究和应用也得到了极大的关潜力_5]。由量子点作为电子受体、共轭聚合物作为电子供注。2005年美国能源部两度出版研究报告，指出纳米技术在体所组成的聚合物／量子点太阳电池，将有机材料高的吸收太阳能和其他能源方面的应用潜力。

7、纳米材料的结构按尺系数、优良的成膜性能等优点和无机材料高的电子亲和能、寸和形貌通常可分为4类：三维结构、二维结构、一维结构和好的物理化学稳定性和高的电子传输能力的优点结合起来，零维结构。其中，零维结构又称量子点，是一种三维受限的是一种新型的太阳电池。尤其是，量子点材料粒径的变化将低维半导体材料。。]，它是将材料的尺寸在三维空间进行约导致其光吸收能力的变化。因此，可通过改变半导体量子点束，使其小于材料的Bohr激子半径_3]。由于量子点中的电的大小，使其吸收特定波长的光，即小量子点吸收短波长的子、空穴及受激粒子被约束在狭窄空间里，因此能量呈现

8、量光，而大量子点吸收长波长的光，从而实现利用不同尺寸的子化特征，成为离散状态，这使得量子点材料具有诸如吸收量子点扩大对太阳光谱的吸收_-7]，提高太阳电池的效率。由系数增大、多能