研究目的
制造一种太阳能电池,其中n型半导体为n型硅,p型半导体为单壁碳纳米管(SWCNTs),随后向基于SWCNT/Si的太阳能电池中添加二硫化钼作为n型半导体以提高器件效率。
研究成果
添加二硫化钼(MoS2)薄片可提升单壁碳纳米管/硅(SWCNT/Si)异质结太阳能电池的性能,其中先沉积MoS2层再沉积SWCNT层的电池结构表现最佳。性能提升归因于n型MoS2薄片的空穴传输能力显著提高了填充因子。
研究不足
该研究未探讨太阳能电池在实际工作条件下的长期稳定性。研究中指出,由于二硫化钼(MoS2)薄片在单壁碳纳米管(SWCNT)薄膜中的随机分散导致器件性能存在波动,这是其局限性之一。
1:实验设计与方法选择:
本研究探索了两种太阳能电池结构:一种是将单壁碳纳米管(SWCNTs)与二硫化钼(MoS2)薄片混合制成复合薄膜;另一种采用双层体系,先沉积MoS2再覆盖SWCNTs。
2:样本选择与数据来源:
研究使用特定方法制备的少层二硫化钼胶体悬浮液和单壁碳纳米管悬浮液。
3:实验设备与材料清单:
包括配备Nanoscope V控制器的布鲁克Multimode 8原子力显微镜、FEI Inspect F50扫描电镜,以及Triton X-100、Milli-Q水和镓铟共晶等化学试剂。
4:Milli-Q水和镓铟共晶等化学试剂。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过真空过滤法制备用于表征和电池制备的薄膜。采用不同结构制备太阳能电池,并进行系列化学处理以提升效率。
5:数据分析方法:
使用Oreil太阳光模拟器测试电池效率,数据通过连接Keithley数据采集单元的LabView定制程序处理。
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获取完整内容-
Bruker Multimode 8 AFM
Nanoscope V controller
Bruker
Atomic Force Microscopy for examining MoS2, SWCNTs, and hybrid MoS2/SWCNTs films
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Keithley data acquisition unit
Keithley 2400 source
Keithley
Processing solar device data
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Inspect FEI F50 SEM
FEI
Scanning Electron Microscopy for examining MoS2, SWCNTs, and hybrid MoS2/SWCNTs films
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Oreil solar simulator
Examining the efficiency of the solar cells
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