基于量子点敏化的透明型纳米管阵列基固态太阳能电池

项目名称： 基于量子点敏化的透明型纳米管阵列基固态太阳能电池

项目编号： No.20873183

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2009

项目学科： 化学工业

项目作者： 匡代彬

作者单位： 中山大学

项目金额： 36万元

中文摘要： 本项目将开展纳米材料合成及其光电性能的研究，旨在结合量子点及纳米管阵列来制备新型固态太阳能电池。利用电化学阳极氧化法，在导电玻璃基板上制备全透明型的长程有序的二氧化钛纳米管阵列。以二氧化钛纳米管阵列为光阳极材料，半导体量子点为吸光材料（光敏化剂），及Spiro-OMeTAD 等为固态电解质，来研究新型量子点敏化的固态太阳能电池。通过优化材料制备、提高量子点在二氧化钛纳米管表面的吸附、优化固态电解质的配方及其在纳米管内的填充等，来提高该型电池的光电转换效率。通过电化学阻抗法（EIS）、强度调制光电流谱（IMPS）、强度调制光电压谱（IMVS）等技术来分析该型电池中的电子传输及界面复合机理以及其对光电转换效率的影响，加深对该型电池机理的理解，并用来进一步指导高效率固态太阳能电池的研制。该项目具有很强的创新性、重要的科学意义及广阔的应用前景。

中文关键词： 纳米管阵列；量子点；太阳能电池；电化学方法；光电化学

英文摘要： The project is going to perform the synthesis and photoelectric property investigation of nanomaterials, aim at fabricating the solid state solar cell by combining the quantum dot and nanotube array. Long and ordered TiO2 nanotube array on transparent FTO glass substrate will be synthesized through electrochemical anodization. The present QDSSC will use TiO2 nanotube array as photoanode, semiconductor quantum dot as light absorber, and Spiro-OMeTAD as solid state electrolyte. We will optimize the preparation of the materials, inrease the loading of QD in the TiO2 nanotube, optimize the receipt of the electrolyte and filling of the electrolyte in the TiO2 nanotube, in order to enhance the photovoltaic performance. The EIS, IMPS, IMVS will be performed to analyze the electron transport and recombination and discuss their influences on the photovoltaic performance in order to understand the mechanism and which will indict the fabrication of high efficiency QDSSC. Hence, this project has strong novelty, important research value and various application potentials.

英文关键词： nanotube array; quantum dot; solar cell; electrochemical method; photoelectrochemistry