中科院合肥研究院在新型薄膜太陽電池研究方面取得進(jìn)展

時(shí)間:2015-06-24 09:27來源:世紀(jì)新能源網(wǎng) 作者:火凡
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  中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所激光技術(shù)中心功能薄膜材料研究室王時(shí)茂等研究人員在量子點(diǎn)敏化太陽電池(QDSCs)光陽極中量子點(diǎn)的分布和CuxS(硫化銅)對(duì)電極研究方面取得新進(jìn)展。

  在QDSCs光陽極中量子點(diǎn)的分布規(guī)律研究方面,研究人員通過研究CdS(硫化鎘)和CdSe(硒化鎘)量子點(diǎn)共敏化的TiO2(氧化鈦)納米顆粒光陽極中Cd(鎘)、S(硫)、Se(硒)三種元素在薄膜中的濃度分布,及不同厚度光陽極中量子點(diǎn)的平均尺寸,建立了氧化鈦光陽極中量子點(diǎn)的分布模型(圖1);根據(jù)該模型,提出了優(yōu)化氧化鈦光陽極微結(jié)構(gòu)的三種途徑,并對(duì)氧化鈦光陽極的厚度進(jìn)行了優(yōu)化。使用優(yōu)化后的氧化鈦光陽極和Pt(鉑)對(duì)電極制備的QDSCs獲得了3.26±0.10%的光電轉(zhuǎn)換效率。該研究工作建立了量子點(diǎn)在氧化鈦光陽極中的分布模型,對(duì)于氧化鈦光陽極的進(jìn)一步優(yōu)化,提高QDSCs的光電轉(zhuǎn)換效率具有重要價(jià)值。該成果發(fā)表在Journal of Power Sources(2015, 273, 645-653)上。

  在QDSCs對(duì)電極的研究領(lǐng)域,引入了真空熱蒸發(fā)鍍膜(VTE)技術(shù),在FTO(摻氟的氧化錫)導(dǎo)電玻璃基底上制備了CuxS(x=1-2)對(duì)電極,研究了VTE-CuxS對(duì)電極的催化活性、穩(wěn)定性及電池的光伏性能。結(jié)果顯示,VTE-CuxS對(duì)電極催化活性(圖2)和穩(wěn)定性(圖3)均優(yōu)于常用的黃銅片基底Cu2S對(duì)電極和Pt對(duì)電極。該研究工作實(shí)現(xiàn)了FTO玻璃基底上CuxS對(duì)電極的制備,解決了基底易被腐蝕的問題,并且VTE技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)電極的大面積制備,可以滿足未來QDSCs商業(yè)化生產(chǎn)的需要。研究論文發(fā)表在Electrochimica Acta (2015, 154, 47-53)上。 (責(zé)任編輯:admin)
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