【摘要】：以CdCl2和Na2TeO3為反應(yīng)物,巰基丙酸作為穩(wěn)定劑和還原劑,通過微波輔助法快速合成高質(zhì)量CdTe量子點,用CdTe量子點和染料N719共敏化TiO2納米管陣列,以此為光陽極組裝敏化太陽能電池。采用X射線衍射、紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、掃描電鏡和透射電鏡等分析手段對樣品進行表征,最后測定太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率。相對于傳統(tǒng)CdTe量子點制備過程,采用巰基丙酸同時作為還原劑和穩(wěn)定劑可以將以往的兩步反應(yīng)簡化為一步,不需要復(fù)雜操作和氮氣保護,減少了實驗過程中有毒氣體的排放;同時采用微波輔助法制備,還可以使量子點的生長更加快速。隨著微波加熱時間的增加,制得的量子點粒徑增大,熒光發(fā)射峰紅移,紫外可見吸收峰紅移,量子產(chǎn)率最高達到63.6%。以CdTe量子點和染料N719共敏化TiO2納米管陣列為光陽極的太陽能電池短路電流密度達到3.82mA/cm2,開路電壓為0.518V,填充因子為0.32,光電轉(zhuǎn)換效率達到0.63%,比未敏化太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率高出152%。
[Abstract]:Using CdCl2 and Na2TeO3 as reactants, mercaptopropionic acid as stabilizer and reductant, high quality CdTe quantum dots were synthesized by microwave-assisted method. TiO2 nanotube arrays were co-sensitized with CdTe quantum dots and dye N719, which were used as photoanode to assemble sensitized solar cells. The samples were characterized by X-ray diffraction, UV-Vis absorption spectrum, fluorescence spectrum, scanning electron microscope and transmission electron microscope. Finally, the photoconversion efficiency of solar cells was determined. Compared with the traditional CdTe quantum dot preparation process, mercaptopropionic acid can be used as reducer and stabilizer to simplify the previous two-step reaction without the need of complex operation and nitrogen protection, thus reducing the emission of toxic gas in the experimental process. At the same time, the growth of quantum dots can be faster by microwave assisted method. With the increase of microwave heating time, the particle size of the QDs increases, the fluorescence emission peak redshift and the UV-Vis absorption peak redshift, and the quantum yield reaches 63.6%. Using CdTe quantum dots and dye N719 co-sensitized TiO2 nanotube arrays as photoanode, the short-circuit current density of solar cells is 3.82 Ma / cm ~ 2, the open circuit voltage is 0.518 V, the filling factor is 0.32, and the photoelectric conversion efficiency is 0.63, which is higher than that of unsensitized solar cells.
【作者單位】： 廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院;廣西石化資源加工及過程強化技術(shù)重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61264003) 南寧市科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目(20145200) 廣西大學(xué)科研基金(XBZ120723) 廣西石化資源加工及過程強化技術(shù)重點實驗室主任課題基金(2012K05)
【分類號】：TB383.1;TM914.4

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