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一种半导体纳米晶敏化太阳能电池及其制备方法技术

技术编号:8534499 阅读:171 留言:0更新日期:2013-04-04 18:28
本发明专利技术公开了属于绿色可再生能源技术领域的半导体纳米晶敏化太阳能电池及其制备方法,其特征在于:光阳极使用硫化银纳米晶敏化。使用硫化银纳米晶敏化太阳能电池光阳极,无毒性,所制备的硫化银纳米晶太阳能电池是一种绿色无毒且环境友好的器件,制备工艺简单,同时由于硫化银具有合适的禁带宽度,获得了优异的电池光电性能,制备的电池具有优异的光伏性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于绿色可再生能源
,特别涉及了。
技术介绍
半导体纳米晶敏化太阳能电池是一种新型光伏电池,它采用半导体纳米晶作为吸光物质,当纳米晶的尺寸小于其波尔半径时即成为量子点。量子点是一种准零维的纳米材料(通常为窄禁带半导体材料),其内部电子在各方向上的运动都受到了局限,具有显著的量子限域效应,从而具有如下优点(I)能通过调控量子点粒径来改变禁带宽度,从而实现对太阳光全光谱吸收;(2)无机半导体的可选种类较多,成本较低,工艺简单;(3)与有机染料相比,半导体化合物的长期稳定性较好;(4)无机半导体化合物的摩尔吸光系数高。但目 前所使用的半导体纳米晶大多为镉或铅的化合物(如硫化镉、硒化镉、硫化铅、硒化铅等),由于重金属镉或铅的具有较大的毒性,对环境具有巨大的危害,因此需要探索无毒半导体材料作为敏化剂。Ag2S具有毒性小和光谱响应范围宽的优点,其禁带宽度约为1. leV,光谱响应范围约为350-1100nm,因而有望吸收更多的太阳光而获得更高的光电转换效率。获得高效率的无毒纳米晶敏化太阳能电池对光伏领域的发展及其推广其实际应用具有举足轻重的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体纳米晶敏化太阳能电池,电池结构包括透明导电基板、光阳极、电解质和对电极,其特征在于:光阳极使用硫化银纳米晶敏化。

【技术特征摘要】
1.一种半导体纳米晶敏化太阳能电池,电池结构包括透明导电基板、光阳极、电解质和对电极,其特征在于光阳极使用硫化银纳米晶敏化。2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于所述光阳极为多孔氧化锡薄膜或者为经氧化物包覆处理的多孔氧化锡薄膜,所述包覆处理是指多孔氧化锡薄膜上覆盖一层氧化物薄层。3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于包覆的氧化物包括氧化钛、氧化镁、氧化铝、氧化铌、氧化锌、氧化钨和氧化镍,氧化物包覆薄层厚度为f 10nm。4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于所述的半导体纳米晶敏化太阳能电池使用的电解质的氧化还原电对包括无机多硫电解质、有机多硫电解质、钴电解质、碘电解质;使用的对电极材料包括怕、硫化钻、硫化镇、硫化亚铜、硫化铅、硫化亚铁、碳纳米管、石墨烯、石墨、PEDOT中的一种或者其中任意两种形成的多元化合物;所述的透明导电基板包括 FTO、ITO, AZO05.权利要求1至4任意一个权利要求所述的半导体纳米晶敏化太阳能电池的制备方法,其特征在于该方法如下 在透明导电基板的导电面上制备一层多孔氧化锡薄膜,并对其进行硫化银纳米晶的敏化;或者,在透明导电基板的导电面上制备一层多孔氧化锡薄膜,对多孔氧化锡薄膜进行氧化物包覆处理后,再对其进行硫化银纳米晶的敏化, 然后再与对电极进行组装,并注入电解质,得到半导体纳米晶敏化太阳能电池。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于硫化银纳米晶的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员:林红申何萍焦星剑
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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