本项目拟针对量子点敏化太阳能电池中光吸收效率高但光电转化效率低的问题,利用超快太赫兹光谱对其进行电荷转移机理的研究。该太阳能电池的核心是由半导体量子点与金属氧化物纳米线阵列合成的复合结构。光生电荷在这种结构中的产生、转移以及输运过程是光电转换的关键,同时也是国内外研究的热点和难点。本项目拟利用具有亚皮秒时间分辨率的太赫兹光谱围绕该结构的电荷转移开展1)载流子产生瞬间的输运性质的研究、2)不同材料、大小的量子点和不同吸附间距的结构制备的电池中光生载流子从量子点转移到纳米线阵列的机理的研究、3)结合Marcus理论进行系统的实验和理论分析,4)自由电子在金属氧化物纳米线阵列中的输运和动力学过程。通过以上研究,项目预期1)实现将超快太赫兹光谱系统地引入到对量子点敏化太阳能电池的研究,2)获取该太阳能电池中光电转换的机理和限制因素,3)为制备具有高光电转化效率的量子点敏化太阳能提供科学依据。
英文主题词Ultrafast Terahertz Spectroscopy;Solar Cell;Charge transfer;QDs-Si nanomaterials;Charge manipulation