Cu2O异质结太阳能电池光伏性能的影响-论文.pdf

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1、第27卷第8期无机材料学报VO1．27NO．82012年8月JournalofInorganicMaterialsAug．，2012文章编号：1000—324X(2012)08—0833—05D0I：10_3724／SP．J．1077．2012．11633氧化锌纳米棒形貌对ZnO／Cu2O异质结太阳能电池光伏性能的影响魏浩铭，陈令，巩海波，曹丙强(济南大学材料科学与X-程学院，山东省高校无机功能材料重点实验室，济南250022)摘要：采用电化学沉积法制备了ZnO纳米棒，首先讨论了电化学沉积参数对氧化锌(ZnO)纳米棒形貌的影响，并对不同长度ZnO纳米棒的光吸收和反射等性质进行了研究．实验发现

2、沉积时间是影响纳米棒长度、直径的重要因素，ZnO纳米棒的微观形貌对其光学性质有重要影响．然后以氧化锌纳米棒为n型材料，以氧化亚铜为P型材料，通过电化学沉积法构筑了ZnO／Cu2O异质结太阳能电池，并测试了其光伏性能，研究表明增长纳米棒阵列的长度使得开路电压、短路电流密度及光电转换效率等性能得到提升．最后，综合分析了氧化锌纳米棒形貌与所组装电池的性能之间的关系，发现调控氧化锌纳米棒的形貌是提高ZnO／Cu2O异质结太阳能电池光伏性能的有效途径．关键词：氧化锌；纳米棒；电化学沉积；太阳能电池中图分类号：TQ132；0472文献标识码：AInfluenceofZnONanorodsMorpholo

3、gyonthePhotovoltaicPropertiesofZnO／Cu20HeterostructuralSolarCellsWEIHao—Ming，CHENLing，GONGHai—Bo，CAOBing—Qiang(KeyLabofInorganicFunctionalMaterialsinUniversitiesofShandong，SchoolofMaterialScienceandEngineering，Univer—sityofJinan，Jinan250022，China)Abstract：ZnOnanorodswerepreparedbyelectrochemicaldep

4、osition(ECD)．TheinfluenceofECDparametersonthemorphologiesofZnOnanorodswasstudiedandopticalpropertiesoftheZnOnanorodsweremeasuredwithopticalabsorptionandspecularreflectionspectra．ItisfoundthatdepositiontimehassignificantinfluenceonthelengthanddiameterofZnOnanorodswhichisalsoprovedbytheopticalmeasure

5、ments．ZnO／Cu20heterostructuralsolarcellswereconstructedbyECDwithn—cypeZnOnanowiresandP—typeCu20filmsandtheirphotovoltaiccharacteristicssuchasopen—circuitvoltage，short—circuitcurrentdensityandeficiencyweremeasured．Withtheincreaseofnanorodslength，thephotovoltaicpropertiesofZnO／Cu20solarcellsareenhanc

6、ed．Finally,therelationbetweenthesolarcellperformanceandthemorphologiesofZnOnanorodsarediscussed．Itisindicatesthat，byincreasingthelengthofnanorods，thelightscatteringisenhanced，whichimprovestheelectroniccollectioneficiencyandphotonutilizationrate，andaccordingly,theperformanceofsolarcells．Keywords：ZnO

7、；nanorods；electrochemicaldeposition；solarceils收稿日期：2011，10—13；收到修改稿日期：2011-12—07基金项目：国家自然科学基金(51002065；11174112)；山东省泰山学者基金(TSHW20091007)；教育部新世纪优秀人才支持计划NationalNaturalScienceFoundationofChina(51002065；111741