界面优化是量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)效率上取得突破性进展的关键问题所在。本课题拟制作量子点(CdS、CdSe等)敏化ZnO纳米线(管)太阳能电池,选用适当的有机自组装单层膜(SAMs)修饰ZnO光阳极界面,从界面电荷行为的微观角度深入研究SAMs层对电池光伏特性的影响。主要内容包括根据ZnO的表面态和电池能级结构设计和优化SAMs层,通过理论计算揭示SAMs层对ZnO功函数的调控机制;利用光电调制和光电瞬态等技术系统地研究SAMs层对微尺度载流子浓度、寿命、迁移率与扩散长度等电子特性的影响,揭示SAMs层影响电荷分离、输运和复合的动力学和热力学机制。其研究成果不但会为解决ZnO基QDSSCs电池界面这一关键问题提供后备解决方案,也为其他种类电池的SAMs材料设计和界面优化提供实验依据和理论指导。
英文主题词interface modification;self-assembled monolayer;surface defects;band alignment;work function