研究目的
研究掺杂PbS量子点的聚硫化物纳米纤维凝胶聚合物电解质对CdS量子点敏化TiO2太阳能电池效率提升的影响。
研究成果
在多硫化物电解质中添加PbS量子点可显著提升CdS量子点敏化太阳能电池的效率，其中5%（重量比）PbS量子点的添加量使效率达到最大值。这种增强效应归因于PbS量子点促进了硫离子导电性的提升。将醋酸纤维素纳米纤维掺入含PbS量子点的液态电解质后，形成了更稳定的非流动凝胶态CdS量子点敏化太阳能电池。
研究不足
该研究的局限性在于所使用的特定材料和方法，例如PbS量子点的浓度和凝胶电解质的类型。PbS量子点如何增强电解质离子传导率的机制尚未完全明确，需要进一步研究。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用多硫化物液态电解质和醋酸纤维素纳米纤维基凝胶电解质制备CdS量子点敏化太阳能电池（QDSSCs），并研究PbS量子点掺入这些电解质对电池效率的影响。
2：样本选择与数据来源：
所用材料包括氟掺杂氧化锡（FTO）镀膜玻璃、二氧化钛P90粉末、盐酸、二氧化钛P25粉末、曲拉通X-100、聚乙二醇、甲醇、硫、水合硫化钠、硝酸铅(II)、醋酸纤维素、二甲基亚砜、氯化镉(II)和丙酮。
3：聚乙二醇、甲醇、硫、水合硫化钠、硝酸铅(II)、醋酸纤维素、二甲基亚砜、氯化镉(II)和丙酮。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：使用设备包括静电纺丝设备（香港NaBond科技）、岛津2450紫外-可见分光光度计、配备FRA 32M频率响应分析仪的PGSTAT 128 N电化学工作站（瑞士万通），以及连接恒电位/恒电流仪（HA-301）的计算机控制多用表（Keithley 2000型）。
4：实验步骤与操作流程：
通过先在预清洁的FTO玻璃上沉积TiO2 P90致密层，再覆盖TiO2 P25介孔层制备TiO2电极。采用连续离子层吸附反应法（SILAR）在TiO2薄膜上沉积CdS量子点，PbS量子点以类似方法制备后加入多硫化物电解质。制备醋酸纤维素纳米纤维形成凝胶电解质，随后表征太阳能电池的光伏性能。
5：数据分析方法：
通过电流密度-输出电位差（J-E）测试、电化学阻抗谱（EIS）和入射光子到转换效率（IPCE）测量分析太阳能电池性能。
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Computer controlled multi-meter
2000
Keithley
Used for current density-output potential difference measurements.
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Fluorine-doped tin oxide (FTO) coated glass
8 ? cm-2
Solarnoix
Used as a substrate for the TiO2 electrode.
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Titanium dioxide P90 powder
Evonik
Used for the TiO2 compact layer.
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Titanium dioxide powder P25
Degussa
Used for the TiO2 mesoporous layer.
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Electrospinning equipment
NaBond Technologies
Used for depositing cellulose acetate nanofibers.
-
Shimadzu 2450 UV–VIS spectrophotometer
Shimadzu
Used for optical absorption measurements.
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PGSTAT 128 N with FRA 32M Frequency Response Analyzer
Metrohm
Used for complex impedance measurements.
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Potentiostat/galvanostat unit
HA-301
Used in conjunction with the multi-meter for photovoltaic performance characterization.
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