CdS納米晶敏化ZnO/Cu_2O異質(zhì)結(jié)太陽能電池的研究

編號：CPJS04893

篇名：CdS納米晶敏化ZnO/Cu_2O異質(zhì)結(jié)太陽能電池的研究

作者：何祖明[1,3] ;夏詠梅[2] ;江興方[1,3] ;唐斌[3]

關(guān)鍵詞：ZnO納米棒陣列 CdS納米晶 ZnO/Cu2O異質(zhì)結(jié) 太陽能電池

機構(gòu)： [1]常州大學(xué)懷德學(xué)院,江蘇常州213016; [2]江蘇理工學(xué)院材料工程學(xué)院,江蘇常州213001; [3]常州大學(xué)數(shù)理學(xué)院,江蘇常州213164

摘要： 為了研究CdS納米晶對ZnO/Cu_2O異質(zhì)結(jié)太陽能電池性能的影響,利用濕化學(xué)法在FTO玻璃基底上制備了高度規(guī)整的ZnO納米棒陣列,并用CdS納米晶對ZnO納米棒陣列進(jìn)行敏化;采用磁控濺射法在敏化后的ZnO納米棒陣列表面沉積Cu_2O薄膜,組裝成ZnO/Cu_2O異質(zhì)結(jié)太陽能電池。分別用X射線衍射（XRD）儀、掃描電鏡（SEM）、紫外可見分光（UV-vis）光度計和光電性能綜合測試儀對物相、形貌、吸收光譜和光電性能進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明：ZnO納米棒為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu),其直徑約80~100nm,長約2μm,棒間距約100~120nm;Cu_2O團(tuán)簇顆粒直徑約為100~300nm,形成致密膜層并緊密覆蓋在ZnO納米棒陣列表面上,構(gòu)成ZnO/Cu_2O異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu);經(jīng)CdS納米晶敏化的ZnO/Cu_2O異質(zhì)結(jié)在可見光范圍內(nèi)吸收強度明顯增強,其中ZnO＋9CdS＋Cu_2O異質(zhì)結(jié)性能最好,其對應(yīng)的太陽能電池在模擬太陽光下,開路電壓為0.524V,短路電流密度為7.18mA·cm^-2,填充因子為41%,轉(zhuǎn)化效率達(dá)1.57%。