新型Sb2S3-Sb2Se3与单晶二氧化钛纳米阵列复合结构在太阳能电池领域的应用

摘要

近年来,半导体量子点敏化太阳能电池作为新一代的太阳能电池,引起了广泛的关注.Sb2S3和Sb2Se3量子点由于具有出色的光吸收特性与带隙的可调控性,已成为敏化太阳能电池领域的重要组成部分.通过水热法,二氧化钛(TiO2)单晶纳米阵列被成功生长在FTO导电玻璃上.通过连续离子层吸附法(SILAR),Sb2S3-Sb2Se3复合纳米结构被生长在二氧化钛单晶纳米阵列的表面.利用X射线衍射(XRD)表征Sb2S3和Sb2Se3纳米晶体的晶相,利用扫描电子显微镜(SEM)表征其形貌,发现在这一复合结构中,二氧化钛单晶纳米阵列与Sb2S3结合之后所留下的空隙被Sb2Se3量子点填充,从而提高了结构表面积的利用率.随着连续离子层吸附法反应周期的增加,Sb2S3-Sb2Se3与二氧化钛单晶纳米阵列共同形成复合结构的带隙发生了明显的红移,吸收边在可调控的情况下由1.7 eV向红外波段发生了移动.这种纳米结构的比表面积大、工艺简单、结构致密、沉积速率快、可调控性强,对于今后敏化太阳能电池领域的应用有很大的启发作用.