量子点敏化太阳能电池(QDSCs),作为前景广阔的第三代太阳能电池,受到了广泛的关注。量子点敏化太阳能电池是以染料敏化太阳能电池为基础而构造的,其结构与染料敏化太阳能电池是一致的。量子点敏化与染料敏化太阳能电池的主要区别在于,采用无机窄禁带的量子点取代传统的有机染料作为吸收太阳光的敏化剂连接到宽禁带隙半导体如TiO2, ZnO 和SnO2等光阳极材料上达到敏化效果,以价格低廉的量子点替代昂贵的多联吡啶钌络合物染料,有望获得成本低光电性能好的新型纳米结构太阳能电池,所以具有重要的学术意义和应用前景。
当前国际上量子点敏化太阳能电池的研制还处于发展阶段,转换效率的改善还有很大的提升空间。对于QDSCs,光阳极、电解液、对电极并没有得到系统的优化,内部机理的研究尚在起步阶段。挑战与机遇并存,QDSCs的发展前景是值得肯定的。
吕威课题组依托在QDSCs领域积累的丰富经验,在QDSCs方兴未艾之际,就展开了深入的研究。目前,我们组在QDSCs方面取得了诸多突破,发表了一系列文章,推动了QDSCs的发展。日前,课题组利用石墨烯/Cu2S复合材料制备了新型QDSCs对电极,有效地改善了电池效率,为替代贵金属对电极提供了发展思路。相关成果以Reduced graphene oxide (RGO)/Cu2S composite as catalytic counter electrode for quantum dot-sensitized solar cells为题,发表在Electrochimica Acta上。
图: 石墨烯/Cu2S对电极制备流程示意图
参考文献
Beilei Yuan , Qiqian Gao, Xueyu Zhang, Lianfeng Duan, Li Chen, Zhu Mao, Xuesong Li, Wei Lü*, Reduced graphene oxide (RGO)/Cu2S composite as catalytic counter electrode for quantum dot-sensitized solar cells , Electrochimica Acta 277, 2018, 50-58.