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铜铟硫：锌硫（CIS:ZnS）合金量子点作为太阳能电池中的环保吸收剂

DOI：10.1007/s12034-019-1957-3 期刊：Bulletin of Materials Science 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 对低毒性的铜铟锌硫化物（CIS:ZnS）合金量子点（QDs）进行了合成与表征，并展示了配体交换过程对提升CIS:ZnS QD敏化太阳能电池效率的作用。采用廉价的热注入法以油酸为封端配体制备了胶体CIS:ZnS QDs，通过紫外-可见吸收光谱和光致发光发射光谱分析其光学特性。通过制备两批太阳能电池分析了配体交换过程对CIS:ZnS QD基太阳能电池的影响，傅里叶变换红外光谱和热重分析证实了配体交换过程的发生。QD敏化太阳能电池采用负载CIS:ZnS QDs的二氧化钛光阳极并以硫化铜作为对电极制备，通过光伏表征方法（模拟太阳光条件下器件的电流密度-电压特性及外量子效率测量）分析了所制QD太阳能电池的光伏性能。与长链配体封端的CIS:ZnS QD敏化太阳能电池相比，经配体交换的QD负载太阳能电池显示出更高的功率转换效率。
作者： M SENTHILKUMAR，C IMLA MARY，M PANDIYARAJAN，G MANOBALAJI，S MOORTHY BABU
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究低毒铜铟锌硫化物（CIS:ZnS）合金量子点（QDs）的合成与表征及其在太阳能电池中的应用，重点关注通过配体交换过程提升效率。

研究成果

该研究成功合成了环境友好的CIS:ZnS量子点，并证实其在太阳能电池中的应用。通过MPA配体交换过程提升了电荷载流子传输效率（经FTIR和TG分析验证），从而改善了太阳能电池性能。光伏特性测试表明，经配体交换的量子点敏化太阳能电池电流密度增加，显示出低毒性量子点在太阳能电池应用中的潜力。

研究不足

该研究聚焦于配体交换过程及其对太阳能电池效率的影响，但未探究CIS:ZnS量子点敏化太阳能电池的长期稳定性或可扩展性。

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