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Sb2S3纳米丝的合成及杂化太阳电池研究
  • ISSN号:0251-0790
  • 期刊名称:《高等学校化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学院等离子体物理研究所,中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室,合肥230031
  • 相关基金:中国科学院合肥物质科学研究院院长基金和国家自然科学基金(批准号:11274307)资助.
中文摘要:

利用溶剂热方法制备出高质量的Sb2S3,纳米丝,并将其与聚(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔)(MEH—PPV)共混制备成体型结构聚合物太阳电池.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和紫外一可见吸收光谱对Sb2S3。纳米丝进行表征,利用电流-电压(^y)测试和电池的光电转换效率(IPCE)谱研究了Sb2S3纳米丝含量对Sb2S3/MEH—PPV共混体型结构太阳电池性能的影响.结果表明,合成的Sb:S,纳米丝直径为60—70nm,长度为4~6μ2,沿[001]晶向生长,在紫外一可见光区有较强的吸收,光学带隙为1.57eV.电池性能测试结果表明,Sb2S3纳米丝作为辅助光吸收材料及有效的电子传输材料,提高了对可见光的利用率;Sb2S3的补充吸收作用使sb2S3/MEH—PPV共混电池具有一定的宽谱响应特点;与不含sb2s,的电池相比,Sb2S3,/MEH—PPV共混电池中增加的MEH—PPV/Sb2S,界面提高了光生激子分离效率,从而提高了电池的效率.

英文摘要:

High quality Sb2S3 nanowires, which were 60-70 nm in diameter and 4---6 in length, were synthesized via a facile solvothermal approach by using L-eysteine (C3H7 NO2S) as a capping agent, and applied to hybrid solar ceils after blending with poly(2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-i ,4-phenylenevinylene) (MEH-PPV). The as-synthesized nanowires were characterized by XRD, SEM, TEM, UV-Vis absorption and PL spectra; the solar cells were investigated by current-voltage (J-V) measurements and incident photon-to- current conversion efficiency (IPCE) spectroscopy. The highly pure Sb2S3 nanowires have a bandgap of i. 57 eV and grow along [001 ] direction. In comparison with the solar cells without Sb2S3 nanowires, the MEH- PPV/Sb2S3deviees exhibit a much higher Jso depending on the Sb2S3 concentration and a certain wide spectral response characteristics due to complementary absorption of Sb2S3 nanowires. With addition of the Sb2S3 nanowires into the polymer phase, the MEH-PPV/Sb2S3 interfaces are created for dissociation of the excitons generated in the polymer and the direct channels are formed for electron transport; on the other hand, the de- fects on the nanowire surface cause the serious charge recombination that is unfavorable for the photocurrent generation. At the Sb2S3/MEH-PPV mass ratio of 5 : 1, the device with a power conversion efficiency of 0. 393% is achieved under AM 1.5 illumination(100 roW/era2).

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期刊信息
  • 《高等学校化学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:吉林大学 南开大学
  • 主编:周其凤
  • 地址:吉林大学南胡校区
  • 邮编:130012
  • 邮箱:cjcu@jlu.edu.cn
  • 电话:0431-88499216
  • 国际标准刊号:ISSN:0251-0790
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1131/O6
  • 邮发代号:12-40
  • 获奖情况:
  • 首届及第二届国家期刊奖,连续两届“百种中国杰出学术期刊”,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50676