CdS纳米晶敏化ZnO/Cu2O异质结太阳能电池的研究

摘要：

为了研究CdS纳米晶对ZnO/Cu2O异质结太阳能电池性能的影响,利用湿化学法在FTO玻璃基底上制备了高度规整的ZnO纳米棒阵列,并用CdS纳米晶对ZnO纳米棒阵列进行敏化;采用磁控溅射法在敏化后的ZnO纳米棒阵列表面沉积Cu2O薄膜,组装成ZnO/Cu2O异质结太阳能电池.分别用X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)、紫外可见分光(UV-vis)光度计和光电性能综合测试仪对物相、形貌、吸收光谱和光电性能进行了表征.研究结果表明:ZnO纳米棒为六方纤锌矿结构,其直径约80～100 nm,长约2 μm,棒间距约100～120 nm;Cu2O团簇颗粒直径约为100～300 nm,形成致密膜层并紧密覆盖在ZnO纳米棒阵列表面上,构成ZnO/Cu2O异质结结构;经CdS纳米晶敏化的ZnO/Cu2O异质结在可见光范围内吸收强度明显增强,其中ZnO+ 9CdS+ Cu2O异质结性能最好,其对应的太阳能电池在模拟太阳光下,开路电压为0.524 V,短路电流密度为7.18mA·cm-2,填充因子为41％,转化效率达1.57％.

关键词：ZnO纳米棒阵列、CdS纳米晶、ZnO/Cu2O异质结、太阳能电池

所属期刊栏目：27

分类号：O484(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金;江苏省高等学校自然科学研究项目

在线出版日期：2016-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：513-518