项目名称: 基于n型PbS量子点薄膜的太阳能电池研究

项目编号: No.61274055

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2013

项目学科: 无线电电子学、电信技术

项目作者: 唐江

作者单位: 华中科技大学

项目金额: 81万元

中文摘要: 量子点太阳能电池既具有多激子效应能突破单结太阳能电池33% 的Shokley-Queisser理论极限,又能溶液成膜实现卷到卷连续低成本生产,是新一代太阳能电池研究的前沿和热点。自2005年首次报道以来,基于p型量子点薄膜的量子点太阳能电池已经获得外量子效率114%,外部认证5.1%光电转换效率的器件,发展非常迅速。本项目拟利用本人首次得到的高载流子迁移率、低掺杂浓度的n型PbS量子点薄膜,发展高质量的p型PbS量子点、p型Cu2S 和SnS薄膜制备方法,复合构建新型的p-PbS/n-PbS 同质结和p-Cu2S/n-PbS、p-SnS/n-PbS 异质结量子点太阳能电池。预期通过材料合成和器件制作的系统优化,得到光电转换效率为9%的异质结量子点太阳能电池,达到国际先进水平。

中文关键词: PbS量子点;太阳能电池;N型薄膜;光电探测器;

英文摘要: Colloidal quantum dots (CQDs) solar cell not only has the potential to break the 33% Shokleyy-Queisser efficiency limit for single junction solar cells thanks to multiple exciton generation effect, but also enables high-throughput, low-cost roll-by-roll manufacturing from solution process. Consequently, CQD solar cells are the frontier and hot topic of next generation solar cell research. CQD solar cells, rely exclusively on p-type CQD film so far, have seen rapid research progress since its first report in 2005 and have obtained an external quantum efficiency of 114% and a certified photon-to-electron energy conversion efficiency of 5.1%. Here we proposed to develop new strategies to build high quality p-type PbS CQD film and p-type Cu2S and SnS film. This, in combination with the high carrier mobility, low doping density n-type PbS CQD films first developed by myself, will lead to a new class of CQD solar cells: p-PbS/n-PbS homojunction solar cells and p-Cu2S/n-PbS, p-SnS/n-PbS heterojunction solar cells. We expect a heterojunction CQD solar cell with 9% efficiency, an international advanced level,through systematic material and device optimization.

英文关键词: PbS colloidal quantum dots;solar cells;n-type thin films;photodetectors;

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