CdTe/CdS共敏化TiO2电极材料的制备与光电性能

汪 婕 计亚军 邓亚磊 周路巍

（上海理工大学理学院，上海 200093）

0 引 言

随着能源危机和环境污染问题日益突出,太阳能作为一种成本低、环境友好和可再生的替代能源,越来越受到研究者的广泛关注[1]。如何实现对太阳能充分高效的转化利用是目前研究的热点之一。近年来,量子点敏化太阳能电池凭借制备工艺简单、材料成本较低以及转换效率高等优点引起人们浓厚的研究兴趣[2]。量子点敏化太阳能电池[3]作为第三代太阳能电池,是由有机染料敏化太阳能电池[4-5]衍生而来,两者的区别在于前者将染料替换成同样有光响应的量子点材料。与有机染料相比,纳米晶量子点（QD）材料具有以下突出特点和优势[6]：（1）光谱吸收范围更广,可以通过调节其尺寸大小实现对其带隙的调节从而满足不同要求；（2）更大的消光系数和光化学稳定性；（3）大的固有偶极矩,利于激发态电子-空穴的分离；（4）成本低,毒性小[7]。

目前制备量子点敏化电极材料的方法主要有2种：（1）原位生长法[8],其主要包括化学浴沉积法和连续离子层吸附反应法；（2）自组装法[9],该方法采取的策略是将量子点预先合成,再组装到电极上。后一种方法的优点是可以通过控制合成量子点的时间,可控合成具有不同粒径大小的量子点,进而实现量子点材料对不同波长光的吸收。将制备得到的量子点材料引入到电极中去,通常采用连续原子层吸附和化学浴沉积[10]的方法。以上2种方法的优点是工艺简单、成本低廉和便于大规模制备,但是却存在制备周期长和表面覆盖率低的缺点,这导致所得材料的光电转换效率并不理想。……