双壳层Zno/CdSe/CdTe纳米电缆阵列的光伏应用

摘要

以ZnO纳米棒阵列作为核，通过电化学沉积方法成功制备了致密的单壳层或者双壳层zno／CdTe／Cdse，zno／cdTe和ZnO／CdSe纳米电缆阵列光电极。对于ZnO／CdSe／CdTe纳米电缆阵列，有序且具有闪锌矿结构的CdSe和CdTe纳米壳层的厚度分别为10—20nm和7—15nm，两者之间形成了连续致密的界面层。利用未接触之前体材料之间的能带偏移和接触之后费米能级的调整，对于双壳层纳米电缆阵列，推导出在CdSe／CdTe和CdTe／CdSe界面的能级调校。对比在ZnO／CdTe／CdSe纳米电缆中CdTe／CdSe界面之间形成的负能带偏压-0．16ev，对于ZnO／CdSe／CdTe纳米电缆，CdTe的能带在CdSe的能带之上，因而在CdSe／CdTe界面之间成了0．16eV的正导带偏压。这样一个阶梯式的能带排列以及质密的界面接触，不仅使纳米电缆沿着径向具有很少的晶界，同时沿轴向电子传输速率得到加快。因此，在45mW／cm。的AMl．5G模拟光照下，zno／cdse／cdTe纳米电缆阵列光电极的饱和光电流密度高达～14．3mA／cm2，明显高于ZnO／CdTe／CdSe，Zn0／CdSe和ZnO／CdTe纳米电缆阵列。