,
%左右
,
尚需 要 从 多 方 面 加 以 改 进 提 高
。
首先
,
,
,
其 光捕 获 效 率 仍有 待 提 高
表 面 缺 陷 态 密度 高
由于 许 多 Q D
,
量 子 点 的 光 吸 收 谱 范 围 需进
s 造成 QD SSC
一 步拓 宽
此外
,
量 子点 尺 寸 小
。
,
比表 面 积 大
s
电子 复 合 机 理 复 杂
。
由
于能 量 与纳 米 T I O 不 匹 配 以 及 电 子 复 合 较为 严 重
造 成 太 阳 电 池 开 路 电 压相 对较 低
,
。
此外
,
采用液态电
s
解质
,
太 阳 电 池 的光 电 化学 稳 定 性 较 差
,
采 用 能量 更 为 匹 配 的 固态 电解 质
近 年来
, ,
。
可 望 有效 提 高 太 阳 电 池 的 开
, 一
基 于 以 上特 点
,
,
我 们 将 此 材 料 作 为 下 转 换 层 (L D S )
,
旋涂
。
在 太 阳能 电池 表 面
M OO / A g
3
,
从 而 增 加 太 阳 能 电 池 对 太 阳 光 中 紫外 部 分 的 吸 收
HJ )
,
提 高 电 池 整体 的 光 电 转 换 效 率
:
,
具体 以 聚 合 物 富勒 烯 异 质结 ( B
、
低 成本 的 染 料敏 化太 阳 能 电 池 ( D S SC )
,
路 电 压 及光 电化学稳 定性
光 电转 换 效 率 达 到
配
、
是 %
,
Q D S SC s
发 展 的必 然 趋 势
,
基 于 有 机 空 穴 导 体 的 全 固态 Q D S s C
4
%~
6
也充 分 证 明 了 这 一 点
。
应该说
Q D SS C s 的发 展历 史 短
不 论在 材 料 的 选
还 是在 器 件结构 原 理方 面 还 有 待 进 一 步 探 讨 与 优 化
、
、
价廉
、
、
光 稳 定性 好 及 生 器件 及 太 阳 能 电
,
物 相 容 性 好 等优 点 激光 消 融法
CD
s
、
因 此 CD
、
s
在 生 物 成像
。
光催 化
,
荧 光 油墨
s
L ED
池 等领 域 中 有着 广 泛 的 应 用 前 景
自从
、
20 04
、
年 CD
,
S
被 首 次 报道 以 来
、
制备 CD
、
,
了 9 8%
而 V o c 和 F F 几乎 没 有 改变
2
. .
从 而 导 致 电池 的
,
光 电 转 换 效 率从
1 % 8 % 提高 到 了 3 8 5
,
。
提 高了 n
可以看出
,
.
6
%
。
月 U . S O < q e
_ — —
AbS e Em ( e Em (
x
x
3 90 ) 470)
n o l 。 u s 一 妇 州 熟 三
(f )
e ig h t Pr o fil
l
,
11 a n d
111 in (d )
2 本 工 作制 备 的碳 量子 点 对波 长 为 3
一
0
一 4 5 O n m 的 光 有较 强 吸 收
。
,
而 发 出的 荧 光 波 长 范 围 正 好 跟聚 合物
富勒烯 异质 结 太 阳 电池 的敏 感 响应 曲线 吻 合
62 2 2 3
.
65 63
0
.
85 84 18
W it h
eo v er
e
a g l
ss
7
er
.
.
62 62
.
W it h t h l D S l y
,
a
8 40
.
.
,
新能源材料
Fg 从 太 阳 能 电 池 的 电 流 电 压 曲线 i
一
.
Za 和 T
e b l a
l
可
以看出
.
,
增加
,
LD S
S。 后 太 阳 能 电池 的短 路 电 流 (J ) 增 加
的方法 不 断 的涌 现
,
、
比如
、
高 温热解 法
,
燃 烧法
,
水热法
模板法
电 化学 侵 蚀 法
超 声及 微 波 辅 助 法 等
虽然制 备
的方 法很 多
,
但它 们 都存在 着 不 同 的 缺 陷
CD
S
比 如 制 备 的 产 物需 要 经 过 复 杂 的 分 离 过 程
产量 低
制
备过 程 复杂 不 易 实 现 工业 化 等 淬灭 从而 限制了
W
ave l en
g th
由 Pe n 由 n c es
o
f EQE
f th e
P3 H T
PC B M b a s e d
s w i th ll
:
an d
a ye w i th O U t t比 L D S I se
r
e 1 Tab l
C ha
ra e t e ri s ti e
Pa r 创的e te
f P3 H o T ’
(m A / e m
7
.
PC B M b a
Z
d B HJ V
o e
so
a l
r
e c
s w i th l l
n a
a ye t t d w itl ℃ Ll 陌 LD S I
1)e v ze e s R e fe r e n
Ce
J
)
(V ) 60 6O
61 0 0
0
.
PC E ‘% )
e
一 Z一
光 电子收 集效 率低
另一 方 面
,
,
s 与 D SS C 不 同
S
(如 C d s e 和 C dT
等 ) 在 传 统 的多 碘 电 解
,
质 溶 液 中容 易被 腐蚀
Z
在 QD SS C
r 中 通 常 采 用 水 基 的 多 硫 离 子 对 (牙 / S
。
) 为 电 解 质和空 穴 导 体
,
和 碳 量 子 点表 面 的经 基 水 解缩 合
,
形成
,
可 以 通 过旋 涂 成 膜或 者 利 用 模 具 成 型
,
由 于 硅 树 脂 具 有 很 好 的 热 稳定 性 和 化
。
并 具有 良好 的 机械 性 能
一方 面 可 以 保 护 碳量 子 点 在 干 燥 状 态下 的 性 能 不 受 外 部环 境 的干 扰 扩 展 了碳 量子 点 的应用领 域
3 一4
s 制 备 的 C D 的粒 径
分布 相对 均匀
1)
。
m
之间
,
晶 格间距 为
g
.
0
.
20 4
0
.
7 1
3
9 水解 后产 生 大量 的 经 基 碳 量子点 表 面 的 K H 7 1
。
m n
,
分 别 对应 石 墨 碳 的
10 2
面和
00 4
面
从而 诱 导 碳 量 子点之 间在 溶液 中通 过氢 键 产 生
CD
s自组 装 现 象从 低 分辨,
T E M 照 片 (F i
;
la )
上可 以 看 出
主 要 以 几 十 个到 几 百 个 碳 点组 装 的 形 式 存
.
在
且 碳 点之 间 并 没有 团 聚
Fg 从 原子 力显 微镜 照 片 可 以 明 显 看 到 碳 量 子 点 的 自组 装 效 应 (i
,
ld )
,
从高
,
度 图可 以 看 出
一
组 装 体是 由多 个 高低 不 同的 碳量 子 点 组 成
。
而 单 个碳 量 子 点的 粒径 跟 组 装体 的 高 度 相 近
1
,
说 明 碳量 子 点 是 单 层 自组 装
无机 有 机 聚 合物 复 合 材 料
学稳 定 性
,
,
9 当除 去 溶剂 后 未 参 与反 应 的 K H 7
:
(1 )
In : 凡 / C u l
n
:
段量 子 点敏 化 太 阳
(2 )
3 基于 T i o 纳米 棒 / 球 复 合 结 构 的 全 固 态 S b 5 量 子 点 敏 化 太 阳
:
碳 量 子 点 的 制 备及 其 发 光 复 合 材 料 的研 究
黄 佳佳
,
容 敏智
,
章 明秋
,
中 山大学聚 合物 复 合 材料及功 能材料 教 育部 重点 实验 室
新能 源材 料
可 使 热 电 子 在 冷 却前 被 抽 出
,
使 光 电压 得 到 提 高
。
,
可 望 实 现 超 过 1 0 % 的量子 效 率
,
。
尽管 Q D S S C