發(fā)布時(shí)間：2021-09-19 20:47

　　硫化鉛量子點(diǎn)（Pb S QDs）可以通過改變尺寸,組成成分和表面化學(xué)來獲得大幅度可調(diào)的光電性能。在過去的十年間,引起了光電領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。目前,文獻(xiàn)中報(bào)道的基于Pb S QDs的太陽能電池認(rèn)證效率已高達(dá)11.3%。基于Pb S QDs的光伏器件效率增漲如此之迅速,原因主要可以歸結(jié)為以下兩點(diǎn):1)器件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提高了器件效率及其穩(wěn)定性。2)合成后的表面處理減少了隙間缺陷態(tài)。但是,值得注意的是,光伏器件性能可以在三個(gè)階段受到影響:1)初始材料合成,2)合成后表面處理,3)器件制備過程。目前為止,大部分科研人員都將目光投在后兩者對(duì)于器件性能的提升上;而非常重要的初始材料合成,卻鮮有人問津。因此,本文中研究了初始合成過程對(duì)于后續(xù)器件性能的影響,以期進(jìn)一步提升Pb S量子點(diǎn)太陽能電池的器件性能。本文主要內(nèi)容如下:第一章:量子點(diǎn)太陽能電池的介紹。主要簡述了量子點(diǎn)的基本性質(zhì)、量子點(diǎn)的合成方法、量子點(diǎn)太陽能電池的發(fā)展歷程及其性能表征方法。第二章:鉛前驅(qū)體對(duì)于器件性能的影響及其機(jī)理的探究。在本章中,我們首先基于氧化鉛和三水合醋酸鉛合成了兩種Pb S量子點(diǎn),并基于這兩種Pb S量子點(diǎn)制備了光伏器件�；赑... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同種類太陽能電池器件NREL認(rèn)證效率增長圖

第一章 高性能 PbS 量子點(diǎn)太陽能電池的材料合成調(diào)控體時(shí)，隨著配體長度的減小，量子點(diǎn)間距也會(huì)隨之減小12。目前，在 PbS 量子點(diǎn)太陽能電池中最廣泛使用的配體主要有原子配體(如碘離子，溴離子)和短鏈有機(jī)配體(巰基丙酸，乙二硫醇等)2, 11。近十年來，主要的配體交換方式主要為固態(tài)配體交換，這種方法是重復(fù)旋涂約 20~30nm 厚的 PbS 量子點(diǎn)至基底上，再使用配體溶液進(jìn)行交換2。該方法步驟繁瑣，冗長，且制備得到的 PbS 量子點(diǎn)薄膜質(zhì)量不佳。近幾年來，另一種配體交換方式 溶液相配體交換 被開發(fā)出來。這種方法直接在溶液中將 PbS 量子點(diǎn)表面的長鏈烷基配體交換成原子配體，同時(shí)通過不同極性的溶劑達(dá)到量子點(diǎn)的穩(wěn)定分散13。目前，使用碘化鉛與溴化鉛同時(shí)對(duì) PbS 量子點(diǎn)進(jìn)行溶液相配體交換，制備得到的太陽能電池可以獲得高達(dá) 11.3%的 NREL 認(rèn)證效率11。同時(shí)，也得益于各種新型配體的開發(fā)應(yīng)用，PbS 量子點(diǎn)薄膜的遷移率也得到了大幅的提高。鹵素配體的引入使得其薄膜遷移率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有機(jī)配體體系。使用溴離子作為配體時(shí)，薄膜載流子遷移率可以達(dá)到 10-1cm2/(V·s)。

不同配體包裹的PbS量子點(diǎn)的能級(jí)示意圖


本文編號(hào)：3402311