全无机胶体量子点太阳能电池中少数载流子寿命测量*
2012-12-28李正阳管秋梅
电子器件 2012年3期
李正阳,管秋梅
(东南大学电子科学与工程学院,南京210096)
无机胶体纳米材料由于具有带隙宽度可随尺寸大小调制,较高的载流子迁移率,能够与有机共轭聚合物混合等特性使其在光伏器件的制备中有着极具潜力的应用价值[1]。近年来,基于胶体量子点等纳米材料的太阳能电池已成为广泛研究的热点[1-3]。虽然目前,量子点太阳能电池的效率还比较低,但是由于量子点具有可溶液处理、可作为量子点敏化分子以及窄带隙的 PbSe[4-5]、PbS[5]等量子点可产生“多激子”的特性,势必会在未来得到更广泛的应用。
开路电压衰减法被广泛的用来测量器件中少数载流子的寿命[6-7,13]。特别是其在温度变化下所反映的少数载流子寿命变化的趋势,为研究器件中少数载流子的复合机制提供了有用的信息。但目前基于开路电压衰减法的应用主要体现在硅基太阳能电池及传统异质结结构的太阳电池方面。随着胶体纳米材料的广泛研究和应用,利用开路电压衰减法研究纳米材料太阳能电池中载流子的传输机制,为进一步优化器件的结构,降低器件的复合损失,提高电池的光电转换效率,具有很重要的意义。
1 实验过程
采用传统的胶体化学方法,以CdO作为前驱体合成高质量的CdSe胶体量子点[8]和CdTe胶体量子点[9]。利用溶液旋涂法制备 ITO/CdTe/CdSe/Al结构双层混合量子点太阳能电池,其基本结构如图1(a)所示。
电池的开路电压瞬态响应曲线采用开路电压衰减法来测量,将制得的器件置入Oxford Cryostat中,加入液氮,控制电池所在的温度环境。……
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