氧化锌纳米棒阵列对有机太阳能电池性能的提高.pdf

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1、氧化锌纳米棒阵列对有机太阳能电池性能的提高王志鹏刘盛意(大连东软信息学院，辽宁大连116000)摘要：伴随社会的快速发展对于能源的需求量也在逐步递增，而太阳能资源作为可再生资源受到极大的青睐，太阳能电池在日常生活中也得到了极为广泛的应用，并且在某种程度上形成了产业化，然而由于发电成本限制其发展步伐。有研究显示，氧化锌太阳能电池具有良好的应用效果，而且能够提升电池自身的性能。关键词：氧化锌；纳米棒；阵列；太阳能电池；性能太阳能电池已经成为未来发展的主流趋势，而不断优化电池性能成为当前研究的重点方向，根据相关研究表明，氧化锌纳米棒阵列能

2、够最大限度提升有机太阳能电池性能，进一步促进电池光电转换率的提高，具有更良好的应用效果。1氧化锌纳米棒阵列对太阳能电池能级结构的影响根据研究显示，氧化锌纳米棒阵列对太阳能电池能级结构有一定的影响，为了对其进行深入的探讨分析，通过实验研究继而验证上述观点的合理性，从实验中不难发现，zn0、Cds能级在某种程度上具有一定的匹配度，继而形成梯式结构，从某种层面来说可以调控传输，主要针对的是生载流子，这对于太阳能电池而言作用极为显著，能够最大限度提升其光电性能。也就是于光照条件下，Cds纳米晶，它通过吸光层实施光吸收，光生电子一空穴，对，Z

3、n0／Cds异质结界面位置分类，然后电子由zn0导带有效转移，到达Cds导带，随即被电解液捕获，最终借助过镀铂电极，继而导入外电路，致使短路电流形成。根据研究结果可以看出，氧化锌纳米棒阵列对于太阳能电池能级结构有一定的影响，合理筛选纳米棒阵列意义深远，从根本上提高太阳能电池的性能，获得更好的应用效能。2光电性能测试在实验研究中，通过对氧化锌纳米棒阵列曲线及性能参数分析可知，一旦CdS纳米晶在厚度上发生变化，随之电池短路电流，还有转换率都会发生明显的变化，而变化主体趋势是先增大，然后再减小。究其原因在于CdS纳米晶厚度叠加，光生载流子

4、就会随之变化，其迁移距离不断增长，相对来说，载流子复合率较大，继而导致电池短路掉了不能上升，反之逐步下降。从某种意义上来说，电池开路电压，是由znO，Cds纳米棒阵列所决定的，主要是与其电解液的能级差值有关，因而，针对Cds纳米晶来说，其厚度的叠加在某种程度上于电池开路电压无关。根据研究可以发现，Cds纳米晶沉积时间在60s，太阳能电池光电性能最好，短路电流电流为4．22mA，cm2，转换率为1．1％。针对太阳能电池性能的提高问题的研究中，我们可以选取较为实用的电化学沉积法，然后调节相关参数，继而制备形态不一的氧化锌纳米棒，它们不仅

5、在长度具有差异性，而且直径也各不相同，并且在此基础上进行优化，组装znO，Cu20米棒，还有薄膜型异质结太阳能电池，通过实验数据分析可知，沉积时间是非常重要的因素，它不仅关系到纳米棒的长度，而且还关系到纳米的直径，而伴随电沉积时间的不断延伸，氧化锌纳米棒会不断发生变化，在长度上逐渐递增，而相关的电阻也会随即增大，这在某种程度上对于氧化锌有一定的影响，主要体现在轴向生产变慢，当纳米棒到达一定值后，光谱测试表明，znO纳米长度的不断增大，表面漫散射增强，从某种程度来说增加可见光区吸收度，对比zn0坨u：O太阳能电池，从光伏性能测试可以发

6、现，可以利用延伸纳米棒长度的措施，继而有效强化纳米棒阵列，重点增加其内部漫散射光，最终促进电子收集效率的提升，加速光子利用率，提高电池光电转化率。对于氧化锌纳米棒来说，综合分析纳米棒形貌，还有光学性质，电池性能关联性，完善纳米结构设计，从根本上提升太阳能电池的性能，从而优化其使用年限，促使太阳能电池能够更好的发挥自身的功效，带动社会经济的快速发展。太阳能电池将会在未来的发展中成为主导的能源产品，不断优化与完善其制备有利于扩大太阳能的使用范围，提高其使用性能，而氧化锌纳米棒阵列对于太阳能电池性能有着极其深远的影响，因而要想延长电池使用

7、寿命，必须在上述方面进行研究分析，以获取到最实用的电池设备，加速太阳能的转化率，增加其使用率。3结语总而言之，太阳能资源作为可再生资源已经成为未来能源的主流趋势，而太阳能电池作为其附属产品也引起了极大的重视，探究电池性能的提升是当前研究的核心问题，本文中分析了氧化锌纳米棒阵列对于太阳能电池性能的影响，并进行了细致的分析及验证，推动太阳能电池具有更好的应用前景。参考文献：[1]魏浩铭，陈令，巩海波，曹丙强．氧化锌纳米棒形貌对znO，cu_20异质结太阳能电池光伏性能的影响阴．无机材料学报，2012(08)．【2】郝锐，邓霄，杨毅彪，陈

8、德勇．znO纳米线／棒阵列的水热法制备及应用研究进展【J】．化学学报，2014(12)．【3]解镕玮，翟光美，王恒，张继涛，张华，许并社．zn0／PbS量子点异质结太阳能电池结构调控研究[J】．人工晶体学报，2015(06)．[4]毛