Nd掺杂对ZnO带隙及染料敏化太阳能电池光电性能的影响

【摘要】：利用溶液法制备Nd掺杂ZnO,并通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和光电流密度-光电压曲线研究Nd掺杂对ZnO带隙及染料敏化太阳能电池光电性能的影响.结果表明:Nd原子取代Zn原子掺杂到ZnO晶格中;Nd掺杂使ZnO带隙窄化,导致其UV-Vis谱吸收带边红移,且随着掺杂摩尔分数的增加,红移和窄化程度增大;掺杂Nd可提高电池的光电流及光电转换效率,当掺杂Nd的摩尔分数分别为0.5%,1.0%,1.5%时,其光电流密度分别为9.51,13.01,10.79mA/cm2,光电转换效率分别为2.28%,2.84%,2.48%. 【作者单位】： 东北电力大学化学工程学院;
【关键词】： 太阳能电池 氧化锌 Nd掺杂 带隙窄化 光电性能
【基金】：国家自然科学基金(批准号:21373043) 吉林省科技发展计划项目(批准号:20130305017GX;20140101090JC) 吉林省科技厅国际合作项目(批准号:20130413046GH) 吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目(批准号:2014105) 吉林市科技局科技攻关项目(批准号:201464036) 东北电力大学博士科研基金(批准号:BSJXM-201321)
【分类号】：TM914.4;O649
【正文快照】： ZnO是一种半导体材料,具有宽禁带、高激子能和高电子迁移率等优点,在光催化、光敏器件和光电电池等领域应用广泛[1].以ZnO为光阳极的染料敏化太阳能电池由于成本低且绿色无污染,因此已引起人们广泛关注[2-3],但其光电转换效率较低,通过对光阳极的改性修饰可提高其光电转换效率

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