噻吩功能聚合物/无机半导体量子点染料敏化太阳电池的研究

项目名称： 噻吩功能聚合物/无机半导体量子点染料敏化太阳电池的研究

项目编号： No.21174149

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 蒋克健

作者单位： 中国科学院化学研究所

项目金额： 62万元

中文摘要： CdS、CdSe、PbS和PbSe等无机半导体量子点具有高吸光系数、宽的吸收光谱、 能级可通过粒子尺寸调节(体积量子效应)的特性，以及良好的光化学稳定性等特点。基于这些量子点敏化二氧化钛的太阳电池具有潜在的高光电转化效率和低成本的优势。目前这类电池的转化效率低，器件稳定性差，主要源于无合适的电解质，以及电池内电荷复合。项目拟设计和合成一类双功能的噻吩聚合物，在其主链上引入巯基和羧基。聚合物通过羧基与二氧化钛表面羟基作用吸附在纳米多孔二氧化钛表面，无机量子点则通过巯基鳌合实现单层量子点在二氧化钛表面的组装，从而促进量子点的有效覆盖和提高单层量子点膜的稳定性；另一方面由于共轭聚合物的存在可改善单层量子点膜和二氧化钛之间电荷传输效率,抑制电池内的电荷复合，提高器件的光电转化效率。另外，采用聚噻吩类的空穴传输材料取代目前常用的液体电解质,改善量子点敏化太阳电池的稳定性能。

中文关键词： 量子点；太阳电池；聚合物；光电转化；效率

英文摘要：

英文关键词： quantum dot；solar cell；polymer；solar-to-electrical conversion；efficiency