PbS量子点能级结构的尺寸和配体依赖性及其对异质结电池性能的影响

• 作者: 刘旭光 张继涛 李学敏 杨永珍 王恒 翟光美 许并社
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: PbS量子点 循环伏安 能级结构 太阳能电池
• 年，卷（期）: 2016,（9）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 915-922
• 页数: 8页
• 分类号: TQ174
• 字数: 4092字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20160017

摘要

通过电化学循环伏安测试和吸收光谱测试,确定了有机配体(油酸)和原子配体(四正丁基碘化铵,TBAI)钝化的不同粒径(2.6～4.5 nm)PbS量子点的导带和价带能级,并研究了量子点尺寸对PbS/TiO2异质结电池(空气气氛中制备)性能的影响.结果表明:PbS量子点的能级结构受其粒径大小和表面配体特性的影响.当PbS量子点尺寸从2.6 nm增加至4.5 nm时,油酸包覆PbS量子点的导带底从-3.67 eV减小到-4.0 eV,价带顶从-5.19 eV增加到-4.97 eV,而对于TBAI配体置换的PbS量子点,其导带底和价带顶则分别从-4.15 eV和-5.61 eV变化至-4.51 eV和-5.46 eV.粒径为3.9 nm的PbS量子点所制备的电池性能最优,其能量转化效率达到2.32％,这可归因于其适宜的禁带宽度、结晶质量和良好的PbS/TiO2界面能级匹配度.