CdS纳米晶敏化ZnO/Cu_2O异质结太阳能电池的研究

编号：CPJS04893

篇名：CdS纳米晶敏化ZnO/Cu_2O异质结太阳能电池的研究

作者：何祖明[1,3] ;夏咏梅[2] ;江兴方[1,3] ;唐斌[3]

关键词：ZnO纳米棒阵列 CdS纳米晶 ZnO/Cu2O异质结 太阳能电池

机构： [1]常州大学怀德学院,江苏常州213016; [2]江苏理工学院材料工程学院,江苏常州213001; [3]常州大学数理学院,江苏常州213164

摘要： 为了研究CdS纳米晶对ZnO/Cu_2O异质结太阳能电池性能的影响,利用湿化学法在FTO玻璃基底上制备了高度规整的ZnO纳米棒阵列,并用CdS纳米晶对ZnO纳米棒阵列进行敏化;采用磁控溅射法在敏化后的ZnO纳米棒阵列表面沉积Cu_2O薄膜,组装成ZnO/Cu_2O异质结太阳能电池。分别用X射线衍射（XRD）仪、扫描电镜（SEM）、紫外可见分光（UV-vis）光度计和光电性能综合测试仪对物相、形貌、吸收光谱和光电性能进行了表征。研究结果表明：ZnO纳米棒为六方纤锌矿结构,其直径约80~100nm,长约2μm,棒间距约100~120nm;Cu_2O团簇颗粒直径约为100~300nm,形成致密膜层并紧密覆盖在ZnO纳米棒阵列表面上,构成ZnO/Cu_2O异质结结构;经CdS纳米晶敏化的ZnO/Cu_2O异质结在可见光范围内吸收强度明显增强,其中ZnO＋9CdS＋Cu_2O异质结性能最好,其对应的太阳能电池在模拟太阳光下,开路电压为0.524V,短路电流密度为7.18mA·cm^-2,填充因子为41%,转化效率达1.57%。