新型镍钌纳米电极在量子点太阳电池中的应用

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作者 张婷婷 杨培志 +2 位作者 游来 任磊 李清华 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期937-942,共6页

该文通过反应条件温和、低成本、低耗能的水热法制备了镍钌纳米合金对电极,镍以及钌对电极,并组装成量子点太阳电池。结果表明,基于镍钌合金对电极的量子点太阳电池(QDSCs)光电转换效率达到1.96%,优异于镍、钌金属对电极组装的量子点太... 该文通过反应条件温和、低成本、低耗能的水热法制备了镍钌纳米合金对电极,镍以及钌对电极,并组装成量子点太阳电池。结果表明,基于镍钌合金对电极的量子点太阳电池(QDSCs)光电转换效率达到1.96%,优异于镍、钌金属对电极组装的量子点太阳电池。镍钌对电极呈现出简便的合成工艺,高的比表面积,优越的电化学性能,好的截面接触性能及高稳定性等,这些性能优势体现了其作为对电极材料在量子点太阳电池中的潜在应用价值。 展开更多

关键词 合金对电极 电化学 原位合成 纳米颗粒 量子点太阳电池

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基于Ⅳ-Ⅵ族化合物的胶体量子点太阳电池研究进展

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作者 郑涛 黄茜 +3 位作者 侯国付 丁毅 张晓丹 赵颖 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-9,共9页

基于Ⅳ-Ⅵ族化合物的胶体量子点具有易于合成、带隙可调等优点,被认为是一种非常有前途的窄带隙光伏材料。近年来,利用Ⅳ-Ⅵ族化合物制作的胶体量子点太阳电池最高转换效率已经突破10%。介绍了胶体量子点的合成方法、基本结构及其光电特... 基于Ⅳ-Ⅵ族化合物的胶体量子点具有易于合成、带隙可调等优点,被认为是一种非常有前途的窄带隙光伏材料。近年来,利用Ⅳ-Ⅵ族化合物制作的胶体量子点太阳电池最高转换效率已经突破10%。介绍了胶体量子点的合成方法、基本结构及其光电特性;着重分析了国内外关于肖特基和异质结胶体量子点太阳电池的研究现状,指出了目前该领域研究中存在的问题和发展趋势,并分析了未来需要重点解决的关键问题。 展开更多

关键词 胶体量子点 热注入法 PbS量子点太阳电池 配体

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量子点太阳电池中半导体氧化膜与敏化剂结构调控研究进展 被引量：1

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作者 章晨光 范润洲 +1 位作者 尹细明 熊艳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期38-41,共4页

新一代太阳电池——量子点敏化太阳电池(QDSSC)由于具有吸收广、多激子和高稳定等独特优势近年来已得到初步发展。从量子点敏化太阳电池的原理入手综述了QDSSC中光阳极半导体氧化膜、量子点敏化剂的种类及两者间的结构调控、量子点制备... 新一代太阳电池——量子点敏化太阳电池(QDSSC)由于具有吸收广、多激子和高稳定等独特优势近年来已得到初步发展。从量子点敏化太阳电池的原理入手综述了QDSSC中光阳极半导体氧化膜、量子点敏化剂的种类及两者间的结构调控、量子点制备方法这三大模块的研究进展,从原理上对光阳极半导体氧化膜、敏化剂的性能进行了简要合理的解释,并结合现存的问题提出了今后的发展方向。 展开更多

关键词 量子点敏化太阳电池 光阳极 半导体氧化膜 敏化剂

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单晶二氧化钛纳米棒阵列的修饰及其在量子点敏化太阳电池中的应用(英文) 被引量：2

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作者 王时茂 董伟伟 +4 位作者 方晓东 邓赞红 邵景珍 胡林华 朱俊 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第5期873-880,共8页

使用TiCl4溶液对单晶TiO2纳米棒阵列(TNRs)进行修饰,通过在TiO2纳米棒表面合成TiO2纳米颗粒来提高TNRs的表面积,提高TNRs对量子点的吸附能力,并在此基础上研究了TiCl4修饰时间对基于单晶TNRs的CdS/CdSe量子点敏化太阳电池光伏性能的影响... 使用TiCl4溶液对单晶TiO2纳米棒阵列(TNRs)进行修饰,通过在TiO2纳米棒表面合成TiO2纳米颗粒来提高TNRs的表面积,提高TNRs对量子点的吸附能力,并在此基础上研究了TiCl4修饰时间对基于单晶TNRs的CdS/CdSe量子点敏化太阳电池光伏性能的影响,同时结合强度调制光电流谱(IMPS)研究了TiO2纳米棒阵列的电子传输性能.结果表明:TiCl4修饰可以大幅提高基于单晶TNRs的CdS/CdSe量子点敏化太阳电池的光伏性能,在TiCl4修饰时间为60 h时,其短路电流密度和光电转换效率分别由修饰前的(2.93±0.07)mA·cm-2和0.36%±0.02%提高至(8.19±0.12)mA·cm-2和1.17%±0.07%.同时,IMPS测试表明电子在单晶TiO2纳米棒阵列中的传输速率高于在TiO2纳米颗粒薄膜中的传输速率,证明了单晶TiO2纳米棒阵列在电子传输方面的优越性. 展开更多

关键词 量子点敏化太阳电池 光阳极 二氧化钛 纳米棒阵列 修饰 电子传输

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量子点敏化太阳电池光阳极研究进展 被引量：1

5

作者 靳斌斌 《当代化工》 CAS 2016年第2期339-341,共3页

在量子点敏化太阳电池的性能研究中,光阳极薄膜的优化一直是研究的重点。除了传统的TiO_2纳米颗粒,通过一些简单实验制备出的纳米管、纳米线阵列,一维核壳纳米结构也被广泛的应用于光阳极中。形貌易于控制的ZnO因与TiO_2具有相似的能带... 在量子点敏化太阳电池的性能研究中,光阳极薄膜的优化一直是研究的重点。除了传统的TiO_2纳米颗粒,通过一些简单实验制备出的纳米管、纳米线阵列,一维核壳纳米结构也被广泛的应用于光阳极中。形貌易于控制的ZnO因与TiO_2具有相似的能带结构和物理性质,又兼具高的电子迁移率而成为比较理想替代物。一维ZnO及其核壳结构半导体材料的制备及性能研究表明,其具有良好的导电性,电荷分离传输效率高,光俘获性能好等优点,已成为量子点敏化太阳电池光阳极研究的重要方向。 展开更多

关键词 半导体氧化物 TIO2 ZNO 光阳极 量子点敏化太阳电池(QDSSCs)

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电化学交流阻抗在量子点敏化太阳电池中的应用

6

作者 靳斌斌 《广州化工》 CAS 2017年第5期4-6,共3页

研究量子点敏化太阳电池(QDSSCs)电极界面电荷转移,抑制电极界面电荷复合,促进电荷的正向流动成为提高QDSSCs效率急需解决的问题。特别是寻找一种能有效研究光阳极/电解液界面的电荷转移和复合以及对电极催化活性的表征方法。电化学交... 研究量子点敏化太阳电池(QDSSCs)电极界面电荷转移,抑制电极界面电荷复合,促进电荷的正向流动成为提高QDSSCs效率急需解决的问题。特别是寻找一种能有效研究光阳极/电解液界面的电荷转移和复合以及对电极催化活性的表征方法。电化学交流阻抗(EIS)是一种常用的研究电极界面阻抗和电容的分析方法。利用EIS可以对QDSSCs光阳极/电解液界面电荷转移,对电极催化活性进行有效的评价。 展开更多

关键词 电化学交流阻抗 电极 界面 量子点敏化太阳电池

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量子点敏化太阳电池对电极研究进展

7

作者 靳斌斌 《广州化工》 CAS 2015年第9期13-14,22,共3页

对电极在量子点太阳能电池中具有重要的作用,本文主要介绍了铂、金属硫化物、金属硒化物和复合材料对电极的发展现状。复合材料对电极由于良好的导电和催化性能,且具有较好的稳定性,已经成为获得具有高光电效率的量子点敏化太阳能电池... 对电极在量子点太阳能电池中具有重要的作用,本文主要介绍了铂、金属硫化物、金属硒化物和复合材料对电极的发展现状。复合材料对电极由于良好的导电和催化性能,且具有较好的稳定性,已经成为获得具有高光电效率的量子点敏化太阳能电池的重要研究方向。 展开更多

关键词 金属硫化物 金属硒化物 复合材料 对电极 量子点敏化太阳电池(QDSCs)

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量子点敏化太阳电池Cu_2S对电极研究进展

8

作者 靳斌斌 《广州化工》 CAS 2013年第21期26-27,55,共3页

对电极是量子点敏化太阳能电池(QDSCs)的重要组成部分,改进对电极是提高QDSCs稳定性,光电转换效率的有效手段之一。本文主要介绍了Cu2S对电极的制备工艺及其存在的优缺点,讨论了Cu2S对电极的在QDSCs应用中的优越性和存在的问题,指出了以... 对电极是量子点敏化太阳能电池(QDSCs)的重要组成部分,改进对电极是提高QDSCs稳定性,光电转换效率的有效手段之一。本文主要介绍了Cu2S对电极的制备工艺及其存在的优缺点,讨论了Cu2S对电极的在QDSCs应用中的优越性和存在的问题,指出了以Cu2S为对电极是提高QDSCs稳定性和光电转换效率的重要途径。 展开更多

关键词 量子点敏化太阳电池(QDSCs) Cu2S对电极 稳定性 光电转换效率

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量子点敏化太阳电池敏化剂的研究

9

作者 靳斌斌 《广东化工》 CAS 2017年第5期138-138,134,共2页

量子点(QDs)的结构和组成决定了量子点敏化太阳电池(QDSSCs)光生电荷的产生、分离、传输及其光电转换效率。本文综述了近年来不同结构和组成的QDs作为敏化剂对QDSSCs效率的影响。

关键词 量子点 敏化剂 量子点敏化太阳电池

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预先合成量子点组装制备高效量子点太阳电池 被引量：2

10

作者 李文杰 钟新华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期143-153,共11页

量子点太阳电池现已成为极具潜力的"第三代"光伏器件,其优点体现在材料成本低廉,制备工艺简便,以及其敏化剂特有的多激子效应(MEG)潜能和吸光范围可方便调节等方面.但是与染料分子敏化剂相比,量子点敏化剂粒径更大、表面缺乏... 量子点太阳电池现已成为极具潜力的"第三代"光伏器件,其优点体现在材料成本低廉,制备工艺简便,以及其敏化剂特有的多激子效应(MEG)潜能和吸光范围可方便调节等方面.但是与染料分子敏化剂相比,量子点敏化剂粒径更大、表面缺乏具有与Ti O2结合的官能团,这导致其在Ti O2介孔中渗透阻力大、难以在Ti O2表面吸附沉积,所以量子点沉积手段在电池组装过程中尤为重要.本文综述了电池组装过程中量子点的沉积方法,分类阐述了直接生长量子点方法:化学浴沉积(CBD)和连续离子层吸附生长(SILAR),以及采用预先合成量子点的沉积方法:连接分子辅助法(LA)、直接吸附法(DA)和电泳沉积(EPD)方法,陈述了各沉积方法的发展过程及相应电池性能的改善,对比了这些沉积方法的优缺点.突出介绍了预先合成量子点的沉积方法,特别是近年来不断优化而凸显优势的连接分子辅助法(LA).总结了此方法快速、均匀沉积以及实现器件高性能的特点,介绍了此方法沉积表面缺陷更少、结构更完善、材料更"绿色化"的量子点敏化剂的最新研究成果. 展开更多

关键词 量子点敏化太阳电池 沉积方法 预先合成量子点 连接分子辅助法

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量子点敏化太阳电池中光阳极结构优化的研究进展 被引量：2

11

作者 梅兴安 万翔宇 +1 位作者 熊艳 程庆华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第23期22-27,共6页

量子点敏化太阳电池(QDSSC)因具有高理论能量转换效率和低生产成本而受到研究者的广泛关注。简述了QDSSC的基本结构和工作原理,详细评述了基于半导体氧化物薄膜特别是TiO2和ZnO光阳极结构优化的QDSSC的研究进展,并结合目前QDSSC阳极结... 量子点敏化太阳电池(QDSSC)因具有高理论能量转换效率和低生产成本而受到研究者的广泛关注。简述了QDSSC的基本结构和工作原理,详细评述了基于半导体氧化物薄膜特别是TiO2和ZnO光阳极结构优化的QDSSC的研究进展,并结合目前QDSSC阳极结构研究中遇到的问题对今后基于光阳极优化的QDSSC发展进行了展望。 展开更多

关键词 量子点敏化太阳电池 光阳极 半导体氧化物 共敏化

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硅量子点敏化太阳电池研究 被引量：1

12

作者 王蓉 皮孝东 杨德仁 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2228-2231,共4页

利用冷等离子体制备硅量子点,并用氢化硅烷化的方法对其进行表面改性,得到的硅量子点在短波长光激发下的荧光量子效率约为30%。通过把二氧化钛纳米棒阵列浸泡于分散有硅量子点的有机溶剂中,硅量子点被有效吸附在二氧化钛纳米棒的表面。... 利用冷等离子体制备硅量子点,并用氢化硅烷化的方法对其进行表面改性,得到的硅量子点在短波长光激发下的荧光量子效率约为30%。通过把二氧化钛纳米棒阵列浸泡于分散有硅量子点的有机溶剂中,硅量子点被有效吸附在二氧化钛纳米棒的表面。进而制备硅量子点敏化太阳电池,其效率约为0.1%。 展开更多

关键词 硅量子点 氢化硅烷化 改性 量子点敏化太阳电池

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Mn^(2+)掺杂CdS量子点敏化太阳电池的性能 被引量：1

13

作者 吕其坤 顾修全 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2015年第6期355-358,共4页

采用连续式离子层吸附与反应(SILAR)法不仅成功制备出CdS量子点敏化的TiO2纳米晶光阳极,而且实现了Mn2+在CdS量子点晶格内部的可控掺杂。应用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对电极的形貌进行了分析和表征。继而通过组装光伏电池研究Mn2+... 采用连续式离子层吸附与反应(SILAR)法不仅成功制备出CdS量子点敏化的TiO2纳米晶光阳极,而且实现了Mn2+在CdS量子点晶格内部的可控掺杂。应用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对电极的形貌进行了分析和表征。继而通过组装光伏电池研究Mn2+掺杂浓度与电池性能之间的关系。通过测量其紫外-可见吸收光谱及电流密度-电压(J-V)特性曲线考察电池性能随Mn2+掺杂量的变化规律。在研究中发现,掺杂适量的Mn2+有助于提高CdS/TiO2光阳极对可见光的吸收,进而增强太阳电池的能量转换效率。当Mn2+浓度为0.075 mmol/L时,量子点敏化太阳电池(QDSSC)的能量转换效率可达2.85%,较未掺杂的光阳极试样性能提高约50%。 展开更多

关键词 CDS 量子点 量子点敏化太阳电池(QDSSC) Mn离子 太阳电池

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高效率Ⅱ-Ⅵ族(CdS,CdSe,CdTe)量子点敏化太阳电池 被引量：2

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作者 虞晓云 陈洪燕 匡代彬 《太阳能》 2013年第1期22-26,51,共6页

简单总结了笔者研究组近三年在量子点敏化太阳电池方面的研究工作。通过发展一些简单可控的合成方法制备了一系列Ⅱ-Ⅵ族量子点敏化的高效率太阳电池。利用连接剂辅助化学浴沉积法,以巯基乙酸为连接剂一步水热制备了单分散CdTe/CdS或CdT... 简单总结了笔者研究组近三年在量子点敏化太阳电池方面的研究工作。通过发展一些简单可控的合成方法制备了一系列Ⅱ-Ⅵ族量子点敏化的高效率太阳电池。利用连接剂辅助化学浴沉积法,以巯基乙酸为连接剂一步水热制备了单分散CdTe/CdS或CdTe/CdS核壳结构量子点以及量子点敏化的TiO2电极,并分别获得了最高3.80%(CdTe/CdS)和2.83%(CdSe/CdS)的光电转换效率;利用旋涂法在氧化锌纳米线阵列表面依次沉积了CdS/CdSe量子点,并取得了3.45%的光电转换效率;首次利用原位电沉积法在由纳米棒和纳米颗粒共同组成的分等级TiO2微米球电极上直接沉积CdS及CdSe量子点,取得了4.8%的光电转换效率,并用强度调制光电流/光电压谱(IMPS/IMVS)对CdS、CdSe量子点敏化电池和CdS/CdSe量子点共敏化电池进行了动力学研究,该型电池的电子收集效率高达98%。 展开更多

关键词 量子点敏化太阳电池 电沉积 化学浴沉积 II-VI族 动力学研究

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4.81%光电转换效率的全固态致密PbS量子点薄膜敏化TiO_2纳米棒阵列太阳电池（英文） 被引量：2

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作者 陈军军 史成武 +3 位作者 张正国 肖冠南 邵章朋 李楠楠 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2029-2034,共6页

利用TiO_2纳米棒阵列和在旋涂辅助连续离子层吸附反应过程中使用乙二硫醇的策略,成功地在TiO_2纳米棒阵列上获得了致密PbS量子点薄膜,组装了新颖结构的全固态致密PbS量子点薄膜敏化TiO_2纳米棒阵列太阳电池。研究了TiO_2纳米棒阵列长度... 利用TiO_2纳米棒阵列和在旋涂辅助连续离子层吸附反应过程中使用乙二硫醇的策略,成功地在TiO_2纳米棒阵列上获得了致密PbS量子点薄膜,组装了新颖结构的全固态致密PbS量子点薄膜敏化TiO_2纳米棒阵列太阳电池。研究了TiO_2纳米棒阵列长度对全固态致密PbS量子点薄膜敏化太阳电池光伏性能的影响,发现TiO_2纳米棒阵列长度为290、540和1040 nm时,相应太阳电池的光电转换效率分别是2.02%、4.81%和1.95%。对于组装全固态量子点敏化太阳电池,综合考虑空穴传输长度和量子点担载量的平衡是获得较高光电转换效率的关键所在。 展开更多

关键词 致密PbS量子点薄膜 TiO2纳米棒阵列 乙二硫醇 连续离子层吸附反应 全固态量子点敏化太阳电池

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TiO_2纳米棒阵列微结构对全固态PbS量子点敏化太阳电池光伏性能的影响

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作者 邵章朋 张正国 +2 位作者 吕凯 马乘风 史成武 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期74-79,共6页

利用水热法通过改变生长时间,成功地在透明SnO_2:F导电玻璃/TiO_2致密层基底上制备了三种长度、直径、面密度分别为460 nm、40 nm、340μm-2,630 nm、44 nm、330μm^(-2),720 nm、50 nm、320μm^(-2)的TiO_2纳米棒阵列,并通过旋涂辅助... 利用水热法通过改变生长时间,成功地在透明SnO_2:F导电玻璃/TiO_2致密层基底上制备了三种长度、直径、面密度分别为460 nm、40 nm、340μm-2,630 nm、44 nm、330μm^(-2),720 nm、50 nm、320μm^(-2)的TiO_2纳米棒阵列,并通过旋涂辅助连续离子层吸附反应法制备PbS量子点、以spiro-OMe TAD为固态电解质,组装了全固态PbS量子点敏化TiO_2纳米棒阵列太阳电池,系统研究了TiO_2纳米棒阵列的微结构对PbS量子点的沉积和相应太阳电池光伏性能的影响。结果表明,基于TiO_2纳米棒阵列长度为460 nm、630 nm、720 nm微结构的太阳电池,其光电转换效率分别是2.17%、2.96%和2.74%。 展开更多

关键词 TiO2纳米棒阵列 微结构 PbS量子点 spiro-OMeTAD 全固态量子点敏化太阳电池

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量子点敏化太阳电池硫化铜复合对电极的研究进展

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作者 周兰 任红玲 +2 位作者 杨春琴 吴亚雪 靳斌斌 《河南化工》 CAS 2022年第7期6-10,共5页

基于热载流子和多激子效应的新型低成本量子点敏化太阳电池(QDSSCs)的理论,光电转换效率高达66%。然而,目前QDSSCs的效率普遍维持在5%,远低于理论值。因此,对电极较低的催化活性和导电性是限制QDSSCs性能提升的主要原因。设计构筑具有... 基于热载流子和多激子效应的新型低成本量子点敏化太阳电池(QDSSCs)的理论,光电转换效率高达66%。然而,目前QDSSCs的效率普遍维持在5%,远低于理论值。因此,对电极较低的催化活性和导电性是限制QDSSCs性能提升的主要原因。设计构筑具有高催化活性和导电性的新型对电极成为提高QDSSCs效率的关键。从增强对电极的催化活性和导电性的角度出发,分别阐述了5类硫化铜复合对电极与QDSSCs效率之间的影响关系,明确了复合对电极的构筑及性能优化是今后提升QDSSCs效率的一个关键研究方向。 展开更多

关键词 量子点敏化太阳电池 硫化铜 复合对电极 光电转换效率

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分等级锐钛矿TiO_2纳米线阵列的制备及其在CdSe量子点敏化太阳电池中的应用

18

作者 徐杨帆 《顺德职业技术学院学报》 2014年第1期1-5,共5页

量子点敏化太阳电池是一种新型的第三代高效太阳电池,具有极大的应用前景。本文利用水热法,首先在柔性的钛片基底上生长了光滑的TiO2纳米线阵列,并通过第二步水热反应制备出具有分支结构的分等级TiO2纳米线阵列,研究了其在CdSe量子点敏... 量子点敏化太阳电池是一种新型的第三代高效太阳电池,具有极大的应用前景。本文利用水热法,首先在柔性的钛片基底上生长了光滑的TiO2纳米线阵列,并通过第二步水热反应制备出具有分支结构的分等级TiO2纳米线阵列,研究了其在CdSe量子点敏化太阳电池中的应用。实验结果表明,具有分支结构的分等级材料具有更高的表面积以负载敏化剂,同时保持了一维纳米阵列高效的电子传输特性,因此相比于光滑纳米线阵列,其光电转换效率提升近一倍,在标准光强下测试达到0.72%。 展开更多

关键词 量子点敏化太阳电池 纳米线 CDSE

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新型纳米太阳电池研究进展 被引量：1

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作者 李静 王建军 陈贵锋 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1477-1480,共4页

分析了基于不同纳米材料的新型太阳电池的基本概念,如基于纳米线的径向pn结太阳电池、染料敏化太阳电池、纳米量子点太阳电池,简述了它们的各自特点及近期的研究进展。预期了高效率、低成本的纳米太阳电池将会对未来光伏产业发展产生的... 分析了基于不同纳米材料的新型太阳电池的基本概念,如基于纳米线的径向pn结太阳电池、染料敏化太阳电池、纳米量子点太阳电池,简述了它们的各自特点及近期的研究进展。预期了高效率、低成本的纳米太阳电池将会对未来光伏产业发展产生的重要影响。 展开更多

关键词 径向pn结太阳电池 染料敏化太阳电池 纳米量子点太阳电池

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2019年中国光伏技术发展报告——新型太阳电池的研究进展(1) 被引量：4

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作者 中国可再生能源学会光伏专业委员会 《太阳能》 2020年第5期5-15,共11页

详细介绍了2018年国内外在钙钛矿太阳电池、有机太阳电池、染料敏化太阳电池、量子点太阳电池等新型太阳电池方面的研究成果和产业化进展。

关键词 钙钛矿太阳电池 有机太阳电池 染料敏化太阳电池 量子点太阳电池 电池效率 世界纪录

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