胶体ⅱ-ⅵ族半导体量子点的光伏效应及其器件的研究

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1、隶。轫大·粤博士学位论文万方数据胶体II．VI族半导体量子点的光伏效应及其器件的研究万方数据THERESEARCHOFCOLLOIDII—VISEMICONDUCTORQUANTUMDOTPHOTOVOIJ'AICEFFECTSANDDEVICESADissertationSubmiRedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofDoctorofEngineeringBYGUANQiu—meiSupervisedbyProf．ZHANGJia-yuSchoolofElectronicS

2、cienceandEngineeringSoutheastUniversityMarch23，2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：垄主!!叠日期：丝丝墨兰垒东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技

3、术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：垡j苎塑导师签名：乏墼重!岛期：生丝至!生万方数据摘要量子点由于具有量子尺寸效应、消光系数高和光化学稳定性强等优点可作为太阳能电池的光敏化剂。本论文主要针对量子点光敏化剂、光阳极的制备

4、以及微观机理开展了以下研究：采用旋涂方法制备了基于胶体CdSe量子点和有机导电聚合物P3HT的有机／无机杂化太阳能电池，测量了电池变温下的I．V特性曲线和开路电压响应曲线，并利用等效电路模型来分析其光伏性质。实验结果表明载流子寿命在低温和超过197K这两个温度范围明显不同，该器件的光伏特性与有机薄膜太阳能电池类似。制备了基于胶体CdSe和CdTe量子点的全无机薄膜太阳能电池，测量了其变温条件下的光伏特性，实验结果表明电子寿命在低温和超过267K这两个温度范围明显不同。我们认为器件中载流子的传输是由热激活跳跃过程产生的，该器件是一

5、种施主．受主太阳能电池。采用油相法制备了CdSe／CdTe核壳结构II型量子点，通过其敏化Ti02薄膜来形成光阳极，与Pt对电极、电解液组装成量子点敏化太阳能电池。电池光电转换性能测量结果表明该电池具有O．86％的能量转换效率。通过测量II型量子点吸附在Ti02和FTO基板上的荧光寿命、电池的电化学阻抗谱，来研究电池性能的内在机理。提出了一种制备多孔ZnO薄膜的新方法。该法利用气相沉积并在大气环境下退火来制备多孔ZnO薄膜，并利用胶体CdSe量子点来敏化这种多孔ZnO薄膜，从而获得太阳能电池。该电池具有1．01％的能量转换效率。

6、合成了Ag@ZnO核壳结构纳米粒子，并掺入ZnO溶胶中，通过甩膜、退火制备成多孔ZnO薄膜，从而制备出Ag@ZnO核壳等离子体增强的染料敏化太阳能电池。通过改变Ag@ZnO纳米粒子薄膜的成分制备出一个系列的太阳能电池，并分析了局域表面等离子体对染料敏化太阳能电池性能的影响。关键词：太阳能电池，气相沉积法，II型量子点，Ag@ZnO核壳纳米粒子万方数据东南大学博士学位论文AbstractBecauseofquantumsizeeffect，hi【ghextinctioncoefficientandchemicalstability

7、,quantumdot(QD)canbeusedasthesensitizerinthesolarcells．Accordingtothepreparationofquantumdotsensitizer,photoanodeandmicroscopicmechanism，wehavecardedoutthefollowingresearch：Anorganic—inorganichybridsolarcellbasedoncolloidalCdSeQDandpoly(3一hexylthiophene)(P3HT)Wasfabr

8、icated．Itstemperature—dependentphotovoltaicbehaviors，suchaSI·Vcharacteristiccurvesandopencircuitvoltage(Voc)transientresponse，werem