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
来源期刊：无机材料学报2016年第9期
论文作者：王恒 翟光美 张继涛 杨永珍 刘旭光 李学敏 许并社
文章页码：915 - 922
关键词：PbS量子点;循环伏安;能级结构;太阳能电池;
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（2.64.5 nm）Pb S量子点的导带和价带能级,并研究了量子点尺寸对Pb S/TiO2异质结电池（空气气氛中制备）性能的影响。结果表明:Pb S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Pb S量子点尺寸从2.6 nm增加至4.5 nm时,油酸包覆Pb S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Pb S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Pb S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Pb S/TiO2界面能级匹配度。
王恒1,2，翟光美1,2，张继涛1，杨永珍1，刘旭光1,3，李学敏1，许并社1
1. 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部和山西省重点实验室新材料工程技术研究中心2. 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室3. 太原理工大学化学与化工学院
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（2.64.5 nm）Pb S量子点的导带和价带能级,并研究了量子点尺寸对Pb S/TiO2异质结电池（空气气氛中制备）性能的影响。结果表明:Pb S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Pb S量子点尺寸从2.6 nm增加至4.5 nm时,油酸包覆Pb S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Pb S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Pb S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Pb S/TiO2界面能级匹配度。
关键词：PbS量子点;循环伏安;能级结构;太阳能电池;
