高效CdS量子点敏化B/S共掺杂纳米TiO2太阳能电池的制备及光电性能研究

摘要： 采用水热法制备硼硫(B/S)共掺杂纳米二氧化钛(B-S-TiO2), 并配制成浆料, 利用丝网印刷技术在FTO导电玻璃上制备B-S-TiO2薄膜; 用化学浴沉积(CBD)法制备了CdS量子点敏化B-S-TiO2薄膜电极, 并用X射线衍射(XRD)、电子显微镜(TEM)、元素分析能谱(EDS)和紫外-可见光谱对其进行表征分析; 结果显示: B/S共掺杂不会改变TiO2的晶型, 掺杂后的TiO2吸收边带发生明显红移, 吸收强度显著增强; 同样用化学浴沉积的方法制备NiS工作电极, 用改性的聚硫化物((CH3)4N)2S/((CH3)4N)2Sn)电解液, 组装CdS量子点敏化硼硫(B/S)共掺杂纳米二氧化钛(B-S-TiO2)太阳能电池, 并测试电池光电性能。测试结果表明, 在AM1.5G的照射下, 电池的能量转化效率(η)由3.21%增大到3.69%, 提高了14.9%, 电池获得高达 (Voc)1.218 V的开路电压和3.42 mA/cm2的短路光电流(Jsc), 以及高达88.7%的填充因子(ff)。