“巨型”量子点基太阳能电池研究

拟构建新型量子点结构太阳能电池实现高效光伏转化。量子点具有潜在高效的光伏效应，但由于主要发生在量子点界面的电子与孔穴Auger 复合和表面有机配体阻碍了它光伏转化效能。消除界面和替代表面的有机配体是实现量子点在太阳能电池中应用的重要一步。本研究就是利用一种外延生长的核壳结构"巨型"量子点来消除其界面，从而实现抑制Auger 复合提高光伏效应。另外一种化学溶液沉积法将发展利用生长无机半导体层取代量子点表面的有机配体。通过高浓度的"巨型"量子点分散在化学溶液沉积的半导体层中，一种新型高效的太阳能电池将有望实现。此外，整个材料合成和组装都是基于廉价的化学溶液过程。这将有望大大降低未来太阳能电池的成本。此项研究将不仅有助于纳米结构，表面与界面，化学合成与制备的基础科学研究，而且是组装一种新型高效稳定和廉价量子点薄膜太阳能的突破,因此具有重要的应用科学价值和社会价值。

本项目研究了基于纳米结构材料（包括量子点等）的太阳能电池性质，主要利用聚合物辅助沉积技术来构建纳米结构和薄膜融合，从而探究其在光电转化中的应用，同时也尝试了这种复合材料在储能电池中的应用。我们完成了的内容包括：量子点材料的合成及其修饰；化学溶液沉积半导体层；通过高浓度的量子点分散在化学溶液沉积的半导体层中，尝试纯化学溶液线路构建太阳能电池。此外，纳米结构与化学溶液生长的半导体薄膜的溶液也被推广应用在锂离子电池当中。此项研究的顺利完成，我们不仅在量子点合成、外延薄膜的化学溶液生长及其融合方面取得了一定的进展、而且对纳米结构与薄膜的复合调控在能量转化和存储方面的应用提供了尝试的平台。其中相关成果已发表SCI论文7篇（还有一系列论文待发表中）及申请专利3项。