沉积次数对Mn掺杂CdS量子点敏化太阳能电池性能的影响

摘要

量子点敏化太阳能电池(QDSCs)由于其极高的理论转换效率和较低的生产成本,近年来受到人们的广泛关注.但是由于量子点导带上的电子很容易发生复合,使得QDSCs的光电转换效率仍然较低.为了提高QDSCs的光电转换效率,需要对量子点敏化剂进行改进和优化.本文通过原位掺杂(溶液法掺杂)的方法将杂质锰元素掺入到CdS的前驱体溶液中,然后采用连续离子层吸附与反应法(SILAR法)沉积掺杂量子点,最后将光阳极组装成CdS QDSCs,通过优化沉积次数来提高QDSCs的光电转换效率.对于Mn掺杂CdS QDSCs而言,通过Mn掺杂拓宽了量子点的光谱响应范围,减少了电子和空穴的复合.当Mn-CdS的掺杂比例固定为1:10时,电池的开路电压、短路电流密度和光电转换效率随着Mn-CdS的掺杂比例的变化而变化.当沉积次数为6次时,电池的光电转换效率达到了最大值(1.51％).