石墨烯量子点增强染料敏化的机制在氧化物超长一维阵列中的应用

项目名称： 石墨烯量子点增强染料敏化的机制在氧化物超长一维阵列中的应用

项目编号： No.91233102

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 潘登余

作者单位： 上海大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 传统染料敏化太阳能电池的光敏化是基于不导电的染料单分子层吸附到光阳极表面，这种单分子层的界面结构给光阳极和染料的设计与制备带来诸多挑战。本项目设计了一种新的界面结构，即在光阳极和染料之间组装由宽带隙石墨烯量子点组成的高导电缓冲层，其中的量子点与任何染料都存在强的π-π作用，形成三明治结构的电子给受体，而且量子点的电子结构宽范围可调，光电子进入量子点后可再注入到光阳极。这种结构突破了传统染料敏化太阳能电池的染料吸附模式以及电子注入模式，并被应用于由超长二氧化钛纳米管阵列或氧化锌纳米线阵列组成的光阳极体系，其中的二氧化钛纳米管阵列被发现具有沿c轴取向晶化的特性，因而具有超长电子扩散长度（数百微米）和超高粗糙系数（数千）。通过超长一维纳米结构和超小石墨烯量子点的制备与组装的研究，有望自主研发出光电转换效率超过11%、环保、低成本的新型光伏器件，从而提升我国在光电材料和器件研究领域内的核心竞争力。

中文关键词： 石墨烯量子点；光电材料；光电器件；半导体照明；碳分级纳米结构

英文摘要：

英文关键词： graphene quantum dots；optoelectronic materials；optoelectronic devices；semiconducting lighting；carbon nanostructures