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量子点敏化太阳能电池对电极材料的研究进展

         
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摘要

Quantum dots sensitized solar cells (QDSCs) play a key role in the new generation photovoltaic devices due to their low cost and easy fabrication process. The absorption spectrum of quantum dots can be tailored by con-trolling grain size, and multi-exaction generation. QDSCs using inorganic compound QDs replaces the dye as a sensi-tizer, which is able to solve the stability of the dye sensitized solar cells. However, further improvement of the conver-sion efficiency of QDSCs is still a major issue for their application. Recently, tailoring electronic properties of the counter electrode(CE) in QDSCs using different materials has been considered as a promising way to improve photo-voltaic performance of QDSCs. This article reviewed the quite recent progress of CE in QDSCs based on synthesis method, surface microtopography and crystal structure. This review gave a panorama of metal chalcogenides, compos-ite materials, hybrid materials, muti-component metal chalcogenides, conductive polymers, and carbon CE materials for QDSCs, while the influence of CE materials on the charge transfer impedance, the electron transport process, cata-lytic properties, and Ⅰ-Ⅴ characteristics was stressed in detail. Finally, an outlook on the future challenges and pros-pects of novel materials as the CE for QDSCs were also briefly put forward.%量子点敏化太阳能电池(Quantum Dot-Sensitized Solar cells, QDSCs)制备工艺简单, 制造成本低廉, 是一种有希望的新型太阳能电池.QDSCs 利用量子点具有光谱吸收强、尺寸可调和多激子效应等优点, 能够提高其光电转换效率; 同时, 利用无机量子点替代染料作为敏化剂, 能够解决染料敏化太阳能电池(DSCs)的稳定性问题.但是, QDSCs 光电转换效率较低是制约其应用的主要问题.近年来, 通过改变和调控对电极的材料和电子特性提高QDSCs的光电效率的方法受到了广泛关注.本文综述了QDSCs对电极材料的制备方法、微观形貌和晶体结构; 重点分析了金属化合物、复合材料、杂化材料、多元金属硫族化合物、导电聚合物和碳材料对电极对量子点敏化太阳能电池的电荷转移阻抗、光电性能等参数的影响; 并分析影响其电催化活性和电子传输性能的主要因素.最后,提出通过表面修饰、复合和杂化等方法构筑新型对电极材料, 进而改善和提高 QDSCs 转换效率和稳定性, 是今后的研究重点和研究方向.

著录项

  • 来源
    《无机材料学报》 |2018年第5期|483-493|共11页
  • 作者

    孟祥东; 尹默; 舒婷; 胡悦; 孙萌; 于兆亮; 李海波;

  • 作者单位

    吉林师范大学 功能材料物理与化学教育部重点实验室, 长春130015;

    吉林师范大学 功能材料物理与化学教育部重点实验室, 长春130015;

    湖北科技学院, 咸宁 437100;

    吉林师范大学 功能材料物理与化学教育部重点实验室, 长春130015;

    吉林师范大学 功能材料物理与化学教育部重点实验室, 长春130015;

    吉林师范大学 功能材料物理与化学教育部重点实验室, 长春130015;

    吉林大学 无机合成与制备化学国家重点实验室, 长春 130023;

    吉林师范大学 功能材料物理与化学教育部重点实验室, 长春130015;

    吉林大学 无机合成与制备化学国家重点实验室, 长春 130023;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 化学元素与无机化合物;
  • 关键词

    量子点; 敏化太阳能电池; 对电极; 电荷转移阻抗; 综述;

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