P3HT-CdSe和P3HT-CuInSe2雜化納米晶的可控制備及光電性能研究.pdf

1、能源危機促使人們開發(fā)各種太陽能電池，其中有機無機雜化太陽能電池成本低廉，組裝簡單，易于商業(yè)化引起人們的廣泛關(guān)注。但是目前有機無機雜化太陽能電池的效率比較低，主要原因之一是無機組分往往被有機絕緣配體（如:3-辛基氧磷、油胺等）包覆，這些配體會嚴重阻礙從有機給體到無機受體的電子傳輸。為了解決這一問題，我們以導電有機聚合物半導體為配體合成有機無機雜化納米晶，實現(xiàn)原位雜化，直接避免了絕緣配體引起的負面影響?？紤]到直接帶隙半導體材料CdSe和Cu

2、InSe2是有機無機雜化電池中常用的無機組分，我們以聚3-己基噻吩(P3HT)為配體合成P3HT-CdSe和P3HT-CuInSe2有機無機雜化納米晶。開展的工作如下:
　　 1.采用熱解合成方法注射合成尺寸均勻的CdSe超結(jié)構(gòu)納米晶。研究了反應物濃度、溫度、時間等參數(shù)對CdSe納米晶形貌的影響。并采用P3HT為配體合成P3HT-CdSe超結(jié)構(gòu)雜化納米晶，實現(xiàn)原位雜化。同時研究了P3HT的含量對P3HT-CdSe超結(jié)構(gòu)納米晶形貌

3、和光電性能的影響。
　　 2.以P3HT-CdSe超結(jié)構(gòu)雜化納米晶為吸收層材料，制備了結(jié)構(gòu)為FTO/致密TiO2/多孔TiO2/P3HT-CdSe/P3HT/Au和FTO/PEDOT:PSS/P3HT-CdSe/P3HT/Al的兩種有機/無機雜化太陽能電池，并分析了電池的p-n結(jié)特性和電池的光電轉(zhuǎn)化效率。前者結(jié)構(gòu)的器件具有正向擴散電流0.15 mA、反向漂移電流0.05mA，單項導電性不明顯，沒有效率。后者結(jié)構(gòu)的器件具有良好的p

4、-n結(jié)性能，正向擴散電流0.45 mA、反向漂移電流0.01 mA，器件開路電壓(Voc)為540 mV，短路電流密度(Jsc)為4.25 mA/cm2，填充因子(FF)為0.575，最終的光電轉(zhuǎn)換效率(η)為1.32％。
　　 3.以熱解法合成的CuInSe2納米晶及P3HT-CuInSe2納米晶，并組裝結(jié)構(gòu)為FTO/PEDOT:P SS/P3HT-CuInSeJP3HT/Al雜化電池。電池具有良好的p-n結(jié)特性，正向擴散電流