窄带隙半导体量子点在高能光激发下能产生多载流子现象,以该材料构筑高效低成本的第三代太阳能电池具有广阔的前景。但巨大表面态会导致光生电子-空穴对重新复合,转换效率与理论值差距较大。针对此关键问题,我们拟采用简单的低温燃烧合成法并结合后续硫化和硒化工艺大规模合成量子点/碳杂化纳米带结构,利用异质界面的协同效应提高光生载流子的快速分离与转移;在量子点中实行施受主共掺杂,利用掺杂剂在其表面偏析及互补偿效应降低非辐射复合中心,增加光生激子寿命;引入中间能级并调制其尺寸、成份和分布,增加对太阳光的响应范围和吸收系数。最终大幅提高光电转换效率,并通过合适的器件构筑实现高效低成本的第三代太阳能电池。我们将探索新型量子点/碳杂化纳米结构的可控制备技术;建立量子点深能级及界面缺陷调控机制;揭示杂化结构的光电协同作用机理并获得与器件性能的内在本质关联。为量子点的性能调控奠定理论基础,并为器件的发展提供技术支持。
英文主题词Semiconductor/carbon hybrid nanostructure;Interface control;Photoelectric devices;Resistive switching;Stress sensor