表面配体和器件结构对PbS胶体量子点电池性能的影响

论文摘要

利用吸收光谱、傅里叶变换红外光谱和循环伏安等表征技术,分析了利用四丁基碘化铵（TBAI）和1,2-乙二硫醇（EDT）配体钝化处理的PbS胶体量子点的光学性质、表面化学及其能级结构,并在此基础上分别以PbS-TBAI薄膜、PbS-EDT薄膜和PbS-TBAI/PbS-EDT薄膜作为有源层制备了PbS胶体量子点/Zn O纳米粒子异质结太阳能电池,以比较研究表面配体和器件结构对器件光伏性能及其稳定性的影响。结果表明,TBAI和EDT均能与PbS胶体量子点表面原有的油酸配体实现良好置换,但是配体置换之后量子点表面均残留少量油酸分子; PbS-TBAI薄膜的导带底为-5.12 eV,价带顶为-3. 86 eV,而PbS-EDT薄膜的导带底为-4. 99 eV,价带顶为-3. 74 eV,后者相对前者出现了明显的能带上移; PbS-TBAI/PbS-EDT双配体器件的光伏性能最优,能量转化效率达到4. 43%;随着空气暴露时间的增加,PbS-TBAI/PbS-EDT双配体器件和PbS-TBAI单配体器件表现出相似的性能变化趋势,于3 d后达到最优光伏性能,而PbS-EDT单配体器件的空气稳定性差,3 d后的能量转换效率下降至初始效率的1/4。本工作的研究结果将不仅有助于加深对PbS胶体量子点电池性能变化规律的认识,而且有望促进该类电池制备技术的进一步优化。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 高文辉,翟光美,张彩峰,邵智猛,郑露露,张勇,李学敏,许并社

关键词: 胶体量子点,太阳能电池,配体,能级结构,稳定性

来源: 发光学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室,中国科学院可再生能源重点实验室

基金: 国家自然科学基金(61475110),山西省青年科技研究基金(201701D221079),中国科学院可再生能源重点实验室(Y807k31001)资助项目~~

分类号: TM914.4

页码: 215-223

总页数: 9

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