透明Cu2S@氮掺杂碳纳米片用于双面量子点敏化太阳能电池对电极的性能

摘要：

采用液相外延生长法制备了一种由铜和四羧基卟啉配位的金属–有机框架薄膜材料,以其为牺牲模板,原位合成了Cu2S和氮掺杂碳的复合透明膜(Cu2S@NCF),将其直接作双面CdS/CdSe量子点敏化太阳能电池(QDSSC)对电极,并对其进行了结构、形貌及性能研究.结果 表明:Cu-(5,10,15,20-(4-羧基苯基)卟啉)(TCPP)薄膜在煅烧过程中,Cu原子在硫粉存在下转变成了Cu2S纳米颗粒,而含氮的有机连接单元TCPP原位碳化成了氮掺杂的碳.Cu2S@NCF保持了Cu-TCPP薄膜的纳米片形貌,且大量尺寸均一的Cu2S小颗粒分布于纳米片上,以其作对电极所组装的CdS/CdSe QDSSC具有优异的光伏性能,从正面辐射和背面辐射分别获得了4.16％和3.72％的光电转化效率(η),高于Pt电极组装QDSSC的η(2.39％和1.73％).通过对循环伏安曲线、电化学阻抗谱和Tafel极化曲线分析可知,Cu2S@NCF对Sn2–离子催化还原具有传输阻抗低、扩散速率快和催化活性高等特点,以其作对电极组装的CdS/CdSe QDSSC获得了优异的光伏性能.

关键词：量子点敏化太阳能电池、金属—有机框架材料、对电极、透明、双面

所属期刊栏目：48

分类号：TM914

资助基金：湖南省教育厅优秀青年项目;湖南省自然科学基金项目

在线出版日期：2020-10-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1581-1588