研究目的
研究采用不同浓度CdS量子点的级联结构ZnO/TiO2/CdS量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)的性能。
研究成果
成功合成了ZnO/TiO2/CdS量子点敏化太阳能电池的级联结构，在CdS量子点浓度为0.1 M时获得了2.44%的最高效率。该研究表明利用低成本材料和制备太阳能电池的潜力。
研究不足
该研究仅限于使用特定浓度的CdS量子点及SILAR法进行合成。采用其他材料或方法时，太阳能电池的性能可能会有所不同。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用连续离子层吸附与反应（SILAR）法在氟掺杂氧化锡（FTO）基底上合成硫化镉量子点，以多硫化物电解液作为氧化还原介质，选用ZnO/TiO2复合层作为光阳极，并采用低成本的硫化铜对电极替代传统铂对电极。
2：样本选择与数据来源：
在FTO基底上制备了浓度分别为0.1 M、0.2 M、0.5 M和0.8 M的硫化镉量子点前驱体溶液。
3：1 M、2 M、5 M和8 M的硫化镉量子点前驱体溶液。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：使用场发射扫描电子显微镜（FESEM）和X射线衍射仪进行形貌与结构表征，紫外-可见（UV-Vis）光谱仪进行光学特性分析，太阳光模拟器评估AM 1.5G光谱照射下的J-V特性与器件性能。
4：5G光谱照射下的J-V特性与器件性能。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：先在FTO玻璃基底沉积ZnO/TiO2层，继而通过SILAR法沉积硫化镉量子点；采用刮涂法在FTO玻璃基底制备硫化铜对电极，配制多硫化物电解液用于太阳能电池器件组装。
5：数据分析方法：
通过ImageJ软件测定孔隙率，根据J-V测试数据计算太阳能电池的转换效率与填充因子。
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field-emission scanning electron microscope
ZEISS Supra 5S
ZEISS
Morphological characterization
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ultraviolet–visible spectroscopy
Shimadzu-UV 3600
Shimadzu
Optical characterization
-
FTO
8Ω/sq sheet resistance
Alfa Aeser
Transparent conducting sheet used as substrate
-
titania paste
99.9% purity
Alfa Aeser
Used for preparing the TiO2 layer
-
cadmium nitrate tetrahydrate
Alfa Aesar
Precursor for CdS quantum dots
-
sodium sulfide nonahydrate
Alfa Aesar
Precursor for CdS quantum dots
-
potassium chloride
Alfa Aesar
Used in the preparation of polysulfide electrolyte
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zinc acetate dehydrate
Alfa Aesar
Precursor for ZnO thin films
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ethanolamine
Alfa Aesar
Stabilizer for ZnO thin films
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sulfur powder
Alfa Aesar
Used in the preparation of polysulfide electrolyte
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X-ray diffractometer
Philips X’pert Pro-diffraction
Philips
Structural characterization
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solar simulator
SS100AAA with class AAA
Evaluating J-V characteristics and performance under AM 1.5G spectrum illumination
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