CN107731538B - 一种Er掺杂碳量子点辅助的新型光阳极及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种Er掺杂碳量子点辅助的新型光阳极及其制备方法和应用。掺铒碳量子点(Er‑CQDs)采用水热法制备。CdS量子点(CdS QDs)通过连续离子层吸附和反应(SILAR)方法沉积在Er‑CQDs/TiO2薄膜上。Er‑CQDs在光阳极的存在通过X射线能量分析光谱和透射电子显微镜证实。用电化学方法研究Er‑CQDs的引入对硫化镉量子点敏化太阳能电池光电性能的影响，结果显示Er‑CQDs具有拓宽CdS QDs的光吸收范围和电子传输的功能，从而能够提高CdS QDSSCs的光伏性能。本发明的新型光阳极可广泛应用于太阳能电池，尤其是量子点敏化太阳能电池领域，前景广阔。
Description
技术领域
本发明属于量子点敏化太阳能电池领域，尤其是在硫化镉量子点敏化太阳能电池上的应用。
背景技术
随着人类社会的发展，人类对能源的需求不断增大，而在对传统能源的使用时造成了严重的能源危机和环境污染等问题。人类迫切需要寻找一种可持续的清洁能源。因为太阳能是一种取之不尽，用之不竭的清洁能源，因此，将太阳能转化为其他形式的能源可以解决人类对能源的巨大需求，从而解决环境污染问题。太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的器件。在各类太阳能电池中，量子点敏化太阳能电池因其具有独特的优越性而备受关注，被认为将是下一代太阳能电池。
量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)具有独特的电子和光学性能、低成本、简单的制作工艺等优点。此外，量子点敏化太阳能电池的理论能量转换效率能够达到44％，超过了基于热电子提取和多激子产生效益的Shockley–Queisser极限。到目前为止，已经有许多量子点被运用在量子点敏化太阳能电池上，如：CdS、PdS、CdTe等。在这些敏化剂中，CdS具有2.4eV禁带宽度能够吸收太阳光中的大部分可见光、更高的光子电子转化效率、简单的合成过程等优点。这些优点使CdS成为一个优良的吸光材料。此外，CdS的导带位置高于TiO2，这有利于光生电子从CdS注入到TiO2上。近些年来，CdS量子点敏化太阳能电池(CdS QDSSCs)的能量转换效率已经有很大的提高。然而，目前基于TiO2光阳极的CdS量子点敏化太阳能电池的能量转换效率仍然远远低于它的理论能量转换效率。有两个因素导致了这一结果，其一是CdS的吸光能力和范围小，另一因素是电荷分离与收集效率低。
发明内容
为了能够同时解决CdS QDs的吸光能力弱、吸光范围窄以及电荷分离与收集效率低的问题，本发明提供了一种将掺铒碳量子点(Er-CQDs)引入硫化镉量子点敏化太阳能电池光阳极的方式。引入Er-CQDs到光阳极中可以大大提高硫化镉量子点敏化太阳能电池的光伏性能。
本发明采用的技术方案是：一种Er掺杂碳量子点辅助的新型光阳极，所述的Er掺杂碳量子点辅助的新型光阳极是CdS/Er-CQDs/TiO2。
一种Er掺杂碳量子点辅助的新型光阳极的制备方法，包括如下步骤：将镀有Er-CQDs/TiO2薄膜的FTO玻璃依次经在硝酸镉溶液中沉浸1min、甲醇漂洗、空气中干燥1min的离子层吸附处理和在Na2S溶液中沉浸1min、甲醇漂洗、空气中干燥1min的反应处理；离子层吸附处理和反应处理重复6-8次；所述的硝酸镉溶液由硝酸镉、水和甲醇混合制成；所述的Na2S溶液由Na2S、水和甲醇混合制成。
所述的镀有Er-CQDs/TiO2薄膜的FTO玻璃的制备方法包括如下步骤：将镀有TiO2薄膜的FTO玻璃浸入Er-CQDs的水溶液中，在室温下静置24h，50℃干燥。
所述的Er-CQDs的制备方法包括如下步骤：采用回流法和水热法制备，将三乙四胺六乙酸和氧化铒溶于去离子水中，加热回流至溶液透明，调节溶液pH至5，再将溶液浓缩，最后将浓缩溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中，加热至180℃，保持10h，冷却至室温。
所述的镀有TiO2薄膜的FTO玻璃的制备方法包括如下步骤：采用溶胶凝胶前驱体和旋涂法制备，将去离子水、浓硝酸和无水乙醇混合均匀，然后逐滴加入钛酸四丁酯的乙醇溶液，搅拌陈化5h，得到的透明二氧化钛溶胶以1800转/分钟，在FTO玻璃上旋涂20s，80℃干燥，冷却至室温，重复旋涂、干燥、冷却步骤2-4次后，转入马弗炉550℃煅烧1h。
上述的Er掺杂碳量子点辅助的新型光阳极在量子点敏化太阳能电池上的应用。方法如下：将多硫化物电解液滴加在CdS/Er-CQDs/TiO2光阳极的CdS/Er-CQDs/TiO2薄膜上，接着将Cu2S对电极盖在滴有适量多硫化物电解液的CdS/Er-CQDs/TiO2薄膜上形成一个三明治结构，用胶膜将光阳极和对电极隔离开。
所述的Cu2S对电极的制备方法包括如下步骤：通过化学浴沉积法制备，将CuSO4·5H2O溶于无氧去离子水中，搅拌至完全溶解后加入Na2S2O3·5H2O，得混合液，将FTO玻璃的导电面朝下倾斜浸入混合液中，保持90℃水浴1h后，用去离子水冲洗，空气中干燥。
所述的多硫化物电解液是将Na2S，S粉和KCl溶解在甲醇和水的混合溶液中，制备而成。
上述新型CdS/Er-CQDs/TiO2光阳极，多硫化物电解液和Cu2S对电极组装成太阳能电池器件，在太阳光照射下产生电流的原理分析：Er-CQDs具有上下转换发光功能，可以吸收紫外光发射出可见光(蓝光)，也可以吸收450-550nm的可见光，同时将这部分转换为波长为450nm左右的光，发射出的光能够被CdS QDs吸收。同时CdS QDs还能吸收太阳光中的一部分可见光，在这些光的激发下，电子从CdS的价带跃迁到导带。由此可见，Er-CQDs是一种具有双功能的转光材料。引入Er-CQDs可以大大提高CdS QDs的光利用率，间接的拓宽了其光吸收范围。此外，Er-CQDs本身具有良好的导电性，引入到光阳极后，能够使电子快速的从CdS QDs的导带转移至TiO2的导带，减小电子和空穴的复合率，TiO2膜吸附Er-CQDs后能够缩短电子在TiO2膜上的传递距离，使电子更快的流入导电玻璃上，电子通过导线传递到Cu2S对电极与多硫化物电解液发生还原反应，CdS QDs上的空穴传递至多硫化物电解液同时发生氧化反应，这就形成了电流回路，实现了将太阳能转换为电能的目的。由于Er-CQDs具有上述作用，这使得CdS QDSSCs的光伏性能得到了非常大的提高。引入Er-CQDs CdS QDSSCs后，太阳能电池的短路电流和开路电压有了明显的提高，这就证明了Er-CQDs的引入大大提高了CdS QDSSCs的光伏性能。
本发明的有益效果：
本发明的新型CdS/Er-CQDs/TiO2光阳极制作简单，成本低，在将Er-CQDs引入硫化镉量子点敏化太阳能电池的光阳极后，太阳能电池的光伏性能大幅度提高。Er-CQDs具有上下转换发光功能，可以吸收紫外光发射出可见光(蓝光)，也可以吸收450-550nm的可见光，同时将这部分转换为波长为450nm左右的光，发射出的光能够被CdS QDs吸收。此外，Er-CQDs本身具有良好的导电性，引入到光阳极后，能够使电子快速的从CdS QDs的导带转移至TiO2的导带，减小电子和空穴的复合率，TiO2膜吸附Er-CQDs后能够缩短电子在TiO2膜上的传递距离，使电子更快的流入导电玻璃上。因此，与基于CdS/TiO2光阳极的太阳能电池相比，引入Er-CQDs可以大大提高CdS QDSSCs的光利用率，间接的拓宽了其光吸收范围，同时也能减小电子和空穴的复合利率，提高电子的提取效率，从而使硫化镉量子点敏化太阳能电池的光伏性能得到大幅度的提高。
附图说明
图1是Er-CQDs的傅里叶转换红外光谱(FTIR)图。
图2是Er-CQDs的紫外-可见吸收光谱(UV-vis)图。
图3a是CQDs在350-500nm光激发下的荧光光谱(FL)图。
图3b-1是Er-CQDs在350-450nm光激发下的荧光光谱(FL)图。
图3b-2是Er-CQDs在450-550nm光激发下的荧光光谱(FL)图。
图4a是TiO2的X射线粉末衍射(XRD)图。
图4b是CdS QD的X射线粉末衍射(XRD)图。
图4c是CdS/TiO2的X射线粉末衍射(XRD)图。
图4d是CdS/Er-CQDs/TiO2的X射线粉末衍射(XRD)图。
图5a是TiO2，CdS QDs的紫外-可见吸收光谱(UV-vis)图。
图5b是CdS/TiO2，CdS/CQDs/TiO2和CdS/Er-CQDs/TiO2的紫外-可见吸收光谱(UV-vis)图。
图6是CdS QDs和CdS/Er-CQDs/TiO2的光致发光(PL)图。
图7是CdS量子点敏化太阳能电池的J-V曲线图。
图8是CdS/Er-CQDs/TiO2，多硫化物电解液和Cu2S对电极以三明治结构组装成太阳能电池器件，在AM＝1.5G，100mW/cm2下研究硫化镉量子点敏化太阳能电池的光伏性能。
具体实施方式
实施例1 Er掺杂碳量子点辅助的新型光阳极CdS/Er-CQDs/TiO2
(一)制备方法
1、制备Er-CQDs
Er-CQDs制备采用回流法和水热法制备。2.47g三乙四胺六乙酸和0.96g氧化铒溶于100mL去离子水中，转移至三口烧瓶加热回流至溶液透明。用氨水调节上述溶液pH至5，再将溶液浓缩至50mL，最后将浓缩液转移至100mL聚四氟乙烯反应釜中，加热至180℃反应10h。
2、镀有TiO2薄膜的FTO玻璃的制备
采用溶胶凝胶前驱体和旋涂法制备，首先，将8.5mL钛酸四丁酯，15.8mL无水乙醇混合(标记为A液)，搅拌30min。然后，将0.45mL去离子水和3滴浓硝酸加入到20mL无水乙醇中(标记为B液)，搅拌30min。逐滴将A液加入B液中，搅拌陈化5h，得到透明二氧化钛溶胶。再将二氧化钛溶胶以1800转/分钟，在FTO玻璃上旋涂20s，80℃干燥30min，降到室温，如此重复旋涂、干燥和冷却步骤4次，最后转入马弗炉550℃煅烧1h。
3、镀有Er-CQDs/TiO2薄膜的FTO玻璃的制备
将镀有TiO2薄膜的FTO玻璃浸入重量百分浓度为0.01％的Er-CQDs的水溶液中，具有TiO2薄膜的一面朝下，在室温下使其静置24h后在真空干燥箱内50℃干燥30min。
4、制备CdS/Er-CQDs/TiO2光阳极
CdS量子点的沉积采用连续离子层吸附与反应方法。将镀有Er-CQDs/TiO2薄膜的FTO玻璃依次经在浓度为0.05mol/L的Cd(NO3)2溶液中沉浸1min、甲醇漂洗、空气中干燥1min的离子层吸附处理和在0.05mol/L的Na2S溶液中沉浸1min、甲醇漂洗、空气中干燥1min的反应处理。重复上述的离子层吸附处理与反应处理8次。
0.05mol/L的Cd(NO3)2溶液制备：将0.05mol的硝酸镉、500mL的水和500mL的甲醇混合均匀。
0.05mol/L的Na2S溶液制备：将0.05mol的Na2S、500mL的水和500mL的甲醇混合均匀。
(二)检测
(1)Er-CQDs的傅里叶转换红外光谱(FTIR)分析。
Er-CQDs表面官能团通过红外光谱进行表征。图1显示了Er-CQDs在3411.76cm-1和3159.87cm-1处具有宽的特征吸收峰，这分别来自于Er-CQDs的羟基和C-N键的伸缩振动。1596.73cm-1处和1401.05cm-1处的尖锐峰可以归属于羧基中C＝O的伸缩振动。在1095.33cm-1处的尖锐的峰对应于C-N-C的非对称伸缩振动。上述结果与文献报道值相似，这就证明Er-CQDs已成功的合成。
(2)Er-CQDs的紫外-可见吸收光谱(UV-vis)分析。
CQDs和Er-CQDs的光学性能通过紫外-可见吸收光谱进行研究。图2给出了CQDs和Er-CQDs的紫外-可见吸收光谱。从图中可以发现，量子点在紫外区域具有明显的吸收带，它的吸收带产生与于π-π*，n-π*和表面态跃迁。众所周知，材料的光吸收与激发态和基态之间的带隙有关，而电子能级状态则由材料的固有电子结构决定。π-π*跃迁源于sp2域，意味着Er-CQDs结构中含有大π电子体系。n-π*跃迁来自表面陷阱态的C＝O，C-N等表面基团。从Er-CQDs的紫外-可见吸收光谱可以看出，Er-CQDs从紫外区域到蓝光区域具有很强的吸收。从上述描述中可以看到，与CQDs相比，Er-CQDs显示更强的光吸收，同时，在480到700nm的可见光区可以看到一些吸收峰。这表明在CQDs引入Er后拓宽了CQDs的光吸收范围，尤其是在可见光范围内。
(3)Er-CQDs和CQDs的荧光光谱(FL)分析。
荧光光谱用来研究Er-CQDs和CQDs的发光特性。如图3a所示，CQDs在350-500nm的激发光激发下，最大发射峰位于400-550nm之间，并且随着激发波长的增大发射波长发生了红移。从图中可以看到激发波长在400-500nm时，对应的发射峰的波长偏离了CdS量子点的吸收。从图3b-1可以看出，激发光从350增加到450nm时Er-CQDs的发射峰位于450nm左右处。与CQDs相比，Er-CQDs在相同波长的光激发下具有比CQDs高的发光强度。如图3b-2所示，Er-CQD的激发波长拓宽到550nm。此外，还可以观察到当激发波长在450-550nm时，在450nm左右出现一些发射峰。也就是Er-CQDs具有将长波长(550nm)的光转换为短波长(450nm)的光，这个过程被称为上转换发光。从上面的结果可以证实，Er-CQDs具有(上下)转换发光的双重功能。Er-CQDs在350-550nm激发光的激发下发射峰集中在450nm左右，这些发射光可以有效地激发CdS量子点。
(4)TiO2，CdS QDs，CdS/TiO2和CdS/Er-CQDs/TiO2的X射线粉末衍射(XRD)分析。
图4a-图4d为试样TiO2，CdS QDs，CdS/TiO2和CdS/Er-CQDs/TiO2的X射线粉末衍射(XRD)图。图4a显示衍射峰2θ＝25.15°，33.21°，48.46°，54.32°，55.52°，62.51°，69.36°，70.55°和75.37°，分别对应于TiO2的锐钛矿型晶体结构的(101)、(004)、(200)、(105)、(211)、(204)、(116)、(220)和(215)晶面(JCPDS No 21-1272)。然而，在2θ＝27.52°也发现了一个低峰，这个峰是TiO2金红石型晶体结构(110)晶面的特征衍射峰。从XRD图谱可以看出，所制备的二氧化钛的结构以锐钛矿结构为主。这有利于电子在TiO2膜上传递。每一结构的TiO2所占比例可以通过公式(1)和(2)算得：
WA＝AA/0.884AR+AA (1)
WR＝AR/0.884AA+AA (2)
WA和WR分别是锐钛型和晶红石型TiO2的质量百分数，AA是锐钛型TiO2(101)晶面的归一化峰强度，AR是晶红石型TiO2(110)晶面的归一化峰强度。通过计算可以得到锐钛型TiO2和晶红石型TiO2的质量百分数分别为94.86％和5.14％。锐钛型TiO2的平均粒径可以通过公式(3)计算：
L＝Kλ/βcosθ (3)
L代表粒子大小，K是常数(通常为0.89)，λ是X射线的波长(对于Cu Kα为0.15418)，β为半峰宽，θ是以度为单位的衍射角。通过计算可以得到锐钛型TiO2的平均粒径为26nm。图4b中可以看到在2θ＝26.53°，44.62°和52.52°处可以观察衍射峰，分别对应于CdS量子点立方晶格(110)、(220)和(311)面的衍射，这些数据符合立方CdS的XRD标准卡片数据(JCPDSNo 10-0454)。这表明CdS QDs已经被成功的制备。较宽的衍射峰表明CdS QDs的尺寸较小，可以通过应用Scherrer公式计算CdS QDs粒径(4.1nm)得到证明。与图4a中的二氧化钛的XRD相比，图4c中在2θ＝26.17°，44.62°和52.54°出现了三个额外的衍射峰，三个峰分别来自于立方晶格CdS的(110)、(220)和(311)晶面。这可以证明CdS QDs已经沉积在TiO2薄膜上了。图4d显示TiO2和CdS QDs的衍射图样与TiO2和CdS标准卡片数据相似，这意味着将Er-CQDs引入样品中几乎不影响TiO2和CdS QDs的晶体结构。Er-CQDs的特征衍射峰在2θ＝25.52°处，它与锐钛矿型TiO2的衍射峰重叠，这就导致在2θ＝25.52°的衍射峰峰强度增加。这可以表明Er-CQDs已经被吸附在TiO2表面。在图4d中还可以清楚地看到TiO2和CdS的衍射峰，这表明CdS QDs与TiO2良好地结合了。
(5)CdS/Er-CQDs/TiO2的X射线能量分析光谱(EDX)分析。
能量色散X射线光谱(EDX)通常被用来确定元素种类和相对含量，它也是研究样品表明分析技术的一种有效的方式。制备的CdS/Er-CQDs/TiO2薄膜由Cd、S、C、N、Ti和O元素组成。Cd和S的原子百分比分别为1.10％和1.96％，这与CdS的化学计量组成接近。这表明CdS量子点的形成并且沉积在Er-CQDs/TiO2薄膜表面。根据Er-CQDs/TiO2薄膜的制备过程可知含O元素的Er-CQDs应该是吸附在了TiO2薄膜表面，这使得O和Ti原子比大于2。此外，属于Er元素的峰也出现在EDX谱图中，这揭示了Er-CQDs已合成成功。
(6)TiO2，CdS QDs，CdS/TiO2，CdS/CQDs/TiO2和CdS/Er-CQDs/TiO2的紫外-可见吸收光谱(UV-vis)分析。
TiO2，CdS QDs，CdS/TiO2，CdS/CQDs/TiO2和CdS/Er-CQDs/TiO2的光学性质由紫外可见漫反射光谱(UV-vis)研究。如图5a所示，TiO2纳米粒子只能吸收波长低于400nm的高能量光。对于CdS QDs，陡峭的吸收边大约位于550nm处，这与CdS(2.4eV)的本征窄禁带吸收密切相关。如图5b所示CdS/TiO2光阳极在可见光区域出现了吸收峰，这应归因于CdSQDs的吸收。也就是说沉积了CdS QDs后，CdS/TiO2光阳极的光吸收范围扩大到可见光区域。与CdS/TiO2光阳极相比，CdS/CQDs/TiO2在300-480nm范围内的光吸收强度增加而在480-500nm的减少。对于CdS/Er-CQDs/TiO2光阳极，不仅吸光强度比CdS/TiO2光阳极的高，而且光吸收范围发生了红移。这是因为，CQDs只吸收吸收紫外光。然而，Er-CQDs不仅可以吸收紫外光，同时能够吸收480-550nm的可见光。
(7)CdS QDs和CdS/Er-CQDs/TiO2的光致发光(PL)分析。
为了研究样品中载流子的电荷分离情况对样品的PL光谱进行了测试。如图6所示。当CdS量子点在360nm的光激发下，PL峰出现在525nm处。当使用相同的波长的光激发CdS/Er-CQDs/TiO2时，CdS/Er-CQDs/TiO2在525nm处的发射峰强度远远低于CdS QDs在此处的发射峰强度。这种较低的光致发光强度表明Er-CQDs引入光阳极后，CdS/Er-CQDs/TiO2具有低的电子和空穴复合率。这也表明CdS/Er-CQDs/TiO2装置具有较高的电荷提取率，这就允许该器件有更多的光生电子从CdS QDs的导带转移至TiO2的导带。此外，PL谱图中出现了另外一些强度低的峰，他们属于Er的下转换发光所产生的发射峰。
实施例2 CdS/Er-CQDs/TiO2光阳极在硫化镉量子点敏化太阳能电池中的应用
(一)硫化镉量子点敏化太阳能电池的制备
1、制备Er-CQDs
Er-CQDs制备采用回流法和水热法制备。2.47g三乙四胺六乙酸和0.96g氧化铒溶于100mL去离子水中，转移至三口烧瓶加热回流至溶液透明。用氨水调节上述溶液pH至5，再将溶液浓缩至50mL，最后将浓缩液转移至100mL聚四氟乙烯反应釜中，加热至180℃10h。
2、镀有TiO2薄膜的FTO玻璃的制备
采用溶胶凝胶前驱体和旋涂法制备，首先，将8.5mL钛酸四丁酯，15.8mL无水乙醇混合(标记为A液)，搅拌30min。然后，将0.45mL去离子水和3滴浓硝酸加入到20mL无水乙醇中(标记为B液)，搅拌30min。逐滴将A液加入B液中，搅拌陈化5h，得到透明二氧化钛溶胶。再将二氧化钛溶胶以1800转/分钟，在FTO玻璃上旋涂20s，80℃干燥30min，降到室温，如此重复旋涂、干燥和冷却步骤4次，最后转入马弗炉550℃煅烧1h。
3、镀有Er-CQDs/TiO2薄膜的FTO玻璃的制备
将镀有TiO2薄膜的FTO玻璃浸入重量百分浓度为0.01％的Er-CQDs的水溶液中，具有TiO2薄膜的一面朝下，在室温下使其静置24h后在真空干燥箱内50℃干燥30min。
4、制备CdS/Er-CQDs/TiO2光阳极
CdS量子点的沉积采用连续离子层吸附与反应方法。将镀有Er-CQDs/TiO2薄膜的FTO玻璃依次经在浓度为0.05mol/L的Cd(NO3)2溶液中沉浸1min、甲醇漂洗、空气中干燥1min的离子层吸附处理和在0.05mol/L的Na2S溶液中沉浸1min、甲醇漂洗、空气中干燥1min的反应处理。重复上述的离子层吸附处理与反应处理8次。
0.05mol/L的Cd(NO3)2溶液制备：将0.05mol的硝酸镉、500mL的水和500mL的甲醇混合均匀。
0.05mol/L的Na2S溶液制备：将0.05mol的Na2S、500mL的水和500mL的甲醇混合均匀。
5、制备Cu2S对电极
Cu2S对电极通过化学浴沉积法制备，0.24g CuSO4·5H2O溶于60mL无氧去离子水中，搅拌至完全溶解后加入0.37g Na2S2O3·5H2O，溶液变为黄绿色。将FTO玻璃导电面朝下倾斜浸入上述黄绿色溶液中，保持90℃水浴1h后，用去离子水冲洗干净，在空气中干燥。
6、制备多硫化物电解液
将2mol Na2S，2mol S粉和0.2molKCl溶解在甲醇和水(体积比为7：3)的混合溶液中制备而成。
7、组装硫化镉量子点敏化太阳能电池
将多硫化物电解液滴加在CdS/Er-CQDs/TiO2光阳极的CdS/Er-CQDs/TiO2薄膜上，接着将制备好的Cu2S对电极盖在滴有适量电解质的CdS/Er-CQDs/TiO2薄膜上形成一个三明治结构。用胶膜将光阳极和对电极隔离开。
(二)Er-CQDs或者CQDs的引入对硫化镉量子点敏化太阳能电池光伏性能的影响。
实验条件：将光阳极，多硫化物电解液和Cu2S对电极以三明治结构组装成太阳能电池器件，在AM＝1.5G，100mW/cm2下研究硫化镉量子点敏化太阳能电池的光伏性能。
结果如图7所示，相关的光电数据如短路电流密度(Jsc)和开路电压(Voc)可以从图中得到。从图7可以看出，基于CdS/TiO2光阳极的太阳能电池的短路电流密度和开路电压分别为1.3mA/cm2和0.52V。基于CdS/CQDs/TiO2光阳极太阳能电池的短路电流密度和开路电压分别达到了1.6mA/cm2和0.53V。而对与基于CdS/Er-CQDs/TiO2光阳极的太阳能电池，它产生了2.25mA/cm2的短路电流和0.53V的开路电压。因此，与基于CdS/TiO2光阳极的太阳能电池，无论是将Er-CQDs还是CQDs引入到光阳极中，硫化镉量子点敏化太阳能电池的开路电压和短路电流密度都能发生明显的提高。但是，基于CdS/Er-CQDs/TiO2光阳极的太阳能电池具有最高的短路电流密度和开路电压。公式(4)可以阐明发生上述结果的原因。
在公式中k为玻尔兹曼常数，T是绝对温度，q是电子的电荷量，Jinj为发生在CdSQDs上电子注入电流，ncb是TiO2的导带中的电子浓度，kr是电子的复合率和是在电解液中的浓度。在实验中，由于使用的电解液相同，所以被认为是常数。因此，VOC与Jinj呈正相关，与ncb和kr呈负相关。CQDs或Er-CQDs的引入降低了电子空穴的复合，同时也加快了电子在TiO2膜上传输，从而导致ncb和kr减小。根据方程Jinj＝qAI0Φinj可以知道Jinj的变化情况。在公式中，q是电子的电荷量，I0入射光光通量，A为相对于入射光通量，被吸收光的光通量，Φinj是电子从CdS QDs导带注入到TiO2的量子效率。在本实验中，I0是固定不变的。因此，Jinj与A和Φinj呈正相关。由于掺入CQDs或Er-CQDs能够拓宽光阳极的吸光范围，也能提高电子在CdS QDs与TiO2之间的电子传输效率，这使得A和Φinj都增加。根据图7，可以看到Er-CQDs或CQDs的引入可导致了开路电压明显的增加。此外，基于CdS/TiO2，CdS/CQDs/TiO2和CdS/Er-CQDs/TiO2光阳极的太阳能电池的能量转换效率(PCE)可以通过图7中的相关数据计算。与CdS/TiO2器件相比，CdS/CQDs/TiO2的PCE从0.34％增加到0.43％，增加了26.4％。然而，CdS/Er-CQDs/TiO2器件的PCE从0.34％增加到0.59％，增加了73.5％。
将CdS/Er-CQDs/TiO2，多硫化物电解液和Cu2S对电极以三明治结构组装成太阳能电池器件，在AM＝1.5G，100mW/cm2下研究硫化镉量子点敏化太阳能电池的光伏性能。如图8所示，Er-CQDs具有上下转换发光功能，可以吸收紫外光发射出可见光(蓝光)，也可以吸收450-550nm的可见光，同时将这部分转换为波长为450nm左右的光，发射出的光能够被CdSQDs吸收。同时CdS QDs还能吸收太阳光中的一部分可见光，在这些光的激发下，电子从CdS的价带跃迁到导带。由此可见，Er-CQDs是一种具有双功能的转光材料。引入Er-CQDs可以大大提高CdS QDSSCs的光利用率，间接的拓宽了其光吸收范围。此外，Er-CQDs本身具有良好的导电性，引入到光阳极后，能够使电子快速的从CdS QDs的导带转移至TiO2的导带，减小电子和空穴的复合率，TiO2膜吸附Er-CQDs后能够缩短电子在TiO2膜上的传递距离，使电子更快的流入导电玻璃上，电子通过导线传递到Cu2S对电极与电解质发生反应，CdS QDs上的空穴也与多硫化物电解液发生反应，从而形成电流回路，得到电流。由于Er-CQDs具有上述作用，这使得CdS QDSSCs的光伏性能得到了非常大的提高。引入Er-CQDs后CdS QDSSCs的短路电流和开路电压有了明显的提高，这就证明了Er-CQDs的引入大大提高了CdS QDSSCs的光伏性能。
Claims (7)
1.一种Er掺杂碳量子点辅助的光阳极的制备方法，其特征在于，所述的Er掺杂碳量子点辅助的光阳极是CdS/Er-CQDs/TiO2，制备方法包括如下步骤：将镀有Er-CQDs/TiO2薄膜的FTO玻璃依次在硝酸镉溶液中沉浸1 min，甲醇漂洗，空气中干燥1 min，在Na2S溶液中沉浸1min，甲醇漂洗，空气中干燥1 min；重复6-8次；所述的硝酸镉溶液由硝酸镉、水和甲醇混合制成；所述的Na2S溶液由Na2S、水和甲醇混合制成。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的镀有Er-CQDs/TiO2薄膜的FTO玻璃的制备方法包括如下步骤：将镀有TiO2薄膜的FTO玻璃浸入Er-CQDs的水溶液中，在室温下静置24 h，50 °C干燥。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的Er-CQDs的制备方法包括如下步骤：将三乙四胺六乙酸和氧化铒溶于去离子水中，加热回流至溶液透明，调节溶液pH至5，再将溶液浓缩，最后将浓缩溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中，加热至180℃，保持10 h，冷却至室温。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的镀有TiO2薄膜的FTO玻璃的制备方法包括如下步骤：将去离子水、浓硝酸和无水乙醇混合均匀，然后逐滴加入钛酸四丁酯的乙醇溶液，搅拌陈化5 h，得到的透明二氧化钛溶胶以1800转/分钟，在FTO玻璃上旋涂20 s，80℃干燥，冷却至室温，重复旋涂、干燥、冷却步骤2-4次后，转入马弗炉550℃煅烧1 h。
5.按照权利要求1所述的方法制备的Er掺杂碳量子点辅助的光阳极在量子点敏化太阳能电池上的应用，其特征在于，方法如下：将多硫化物电解液滴加在CdS/Er-CQDs/TiO2光阳极的CdS/Er-CQDs/TiO2薄膜上，接着将Cu2S对电极盖在滴有多硫化物电解液的CdS/Er-CQDs/TiO2薄膜上形成一个三明治结构，用胶膜将光阳极和对电极隔离开。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的Cu2S对电极的制备方法包括如下步骤：将CuSO4·5H2O溶于无氧去离子水中，搅拌至完全溶解后加入Na2S2O3·5H2O，得混合液，将FTO玻璃的导电面朝下倾斜浸入混合液中，保持90 ℃水浴1 h后，用去离子水冲洗，空气中干燥。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的多硫化物电解液是将Na2S、S粉和KCl溶解在甲醇和水的混合溶液中，制备而成。
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Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108822840B (zh) * | 2018-08-29 | 2019-08-02 | 济南大学 | 一种麻为碳源钕掺杂碳量子点复合材料的制备方法 |
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| CN112108157B (zh) * | 2019-06-20 | 2023-05-12 | 天津城建大学 | 一种Ag2S量子点敏化的纳米叶状InVO4薄膜的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101026199A (zh) * | 2007-03-26 | 2007-08-29 | 浙江大学 | 一种制备硫化镉量子点敏化多孔二氧化钛光电极的方法 |
| CN103337369A (zh) * | 2013-07-11 | 2013-10-02 | 黑龙江大学 | NaYF4:Ln3+/C/TiO2复合光阳极及其制备方法 |
| CN103480385A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-01 | 大连海事大学 | 一种负载型催化剂制备方法及其在染料敏化太阳能电池对电极上的应用 |
| CN104882287A (zh) * | 2014-02-28 | 2015-09-02 | 吉林师范大学 | 一种提高量子点敏化太阳能电池光电转换效率的方法 |
-
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- 2017-10-16 CN CN201710957712.6A patent/CN107731538B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101026199A (zh) * | 2007-03-26 | 2007-08-29 | 浙江大学 | 一种制备硫化镉量子点敏化多孔二氧化钛光电极的方法 |
| CN103337369A (zh) * | 2013-07-11 | 2013-10-02 | 黑龙江大学 | NaYF4:Ln3+/C/TiO2复合光阳极及其制备方法 |
| CN103480385A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-01 | 大连海事大学 | 一种负载型催化剂制备方法及其在染料敏化太阳能电池对电极上的应用 |
| CN104882287A (zh) * | 2014-02-28 | 2015-09-02 | 吉林师范大学 | 一种提高量子点敏化太阳能电池光电转换效率的方法 |
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| CN107731538A (zh) | 2018-02-23 |
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