CdS/CdSe量子点共敏化TiO2纳米线阵列基薄膜太阳能电池及性能研究

针对目前所制备的量子点敏化太阳能电池对太阳光中可见光的响应低以及由光子激发产生的电子和空穴的复合几率高而引起其光电转换效率低的现状，本项目提出由CdS/CdSe窄禁带量子点共敏化TiO2纳米线阵列薄膜太阳能电池的构思。首先在FTO导电玻璃基片上生长牢固的TiO2纳米线阵列，然后通过化学水浴沉积或者气相沉积法在纳米线上沉积不同带隙宽带的CdS和CdSe半导体量子点，形成复合半导体纳米薄膜太阳能电池。高比表面的TiO2纳米线阵列增加了电极和半导体量子点的接触面积，从而有利于光电流产生和收集；二氧化钛的纳米线阵列的垂直生长减小了光生载流子的传输路径，使电子和空穴在传输过程中的复合几率减小；而不同禁带宽半导体量子点的共同作用可以有效的增强对太阳光的吸收，从而有效的提高太阳能电池的光电转换效率。

针对目前所制备的量子点敏化太阳能电池对太阳光中可见光的响应低以及由光子激发产生的电子和空穴的复合几率高而引起其光电转换效率低的现状，本项目提出由CdS/CdSe窄禁带量子点共敏化TiO2纳米线阵列薄膜太阳能电池的构思。首先采用水热法在FTO导电玻璃基片上制备了生长牢固的TiO2纳米线阵列，然后采用连续离子层吸附和反应法将CdS量子点沉积到TiO2纳米线阵列上，形成了CdS量子点/TiO2纳米线阵列核壳结构，组装了CdS量子点敏化TiO2纳米线阵列太阳能电池；CdS量子点敏化TiO2纳米线阵列太阳能电池具有较佳的光伏性能；为了拓宽光阳极对入射光的吸收范围，进一步提升电池的光电转换效率，本文采用连续离子层吸附和反应法制备了CdSe量子点，对CdS量子点对TiO2纳米线/纳米管阵列光阳极进行了进一步的敏化，CdSe/CdS双量子点共敏化TiO2纳米线/纳米管阵列太阳能电池具有最佳的转换效率（2.49%）。高比表面的TiO2纳米阵列增加了电极和半导体量子点的接触面积，从而有利于光电流产生和收集；二氧化钛的纳米阵列的垂直生长减小了光生载流子的传输路径，使电子和空穴在传输过程中的复合几率减小；而不同禁带宽半导体量子点的共同作用可以有效的增强对太阳光的吸收，从而有效的提高太阳能电池的光电转换效率。