[发明专利]基于Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱的高效光阳极及其制备方法

说明书

基于Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱的高效光阳极及其制备方法，属于光阳极领域。光阳极包括导电基片、吸附于导电基片的n型半导体膜、连接于n型半导体膜的巯基烷酸以及连接于巯基烷酸的Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱。Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱包括CdSe量子片核层和CdTe量子片壳层，n型半导体膜的导带能级位于CdTe量子片壳层的导带能级和价带能级之间。吸光效率高、界面电荷分离效率高、界面电荷复合作用弱、光电转化效率高。制备方法包括将沉积于导电基片的n型半导体膜于含有巯基烷酸的醇溶液中浸泡后于含有Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱的敏化剂溶液中浸泡。可控性好、成本低、适用范围广，制得的光阳极光电转化效率高。

技术领域

本发明涉及光阳极领域，具体而言，涉及一种基于Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱的高效光阳极及其制备方法。

背景技术

能源危机日益严峻，敏化太阳能电池以其工艺简单、成本低廉等系列优势成为新能源领域的研究热点。然而，敏化太阳能电池中光阳极有限的光谱响应以及复杂的界面电荷转移与复合过程，使电池的吸光效率和电子收集效率受到制约，大大影响了电池的光电转化效率。因此，有效增强光阳极的吸光效率和调控改善光阳极的界面电荷转移过程，对于提高电池的光电转化效率和推进其实用化进程来说意义重大。

然而，现有技术存在以下问题：一是，零维量子点或一维量子棒的光吸收截面有限，光阳极的吸光效率有待提高；二是，之前使用的量子点/棒材料的电子结构未经特殊设计，电子布居无规律，这就导致：一方面电子从量子点/棒转移到n型半导体膜中的速度受限，难以实现高效的电子注入；另一方面，分离态电子向量子点/棒的复合过程无法得到有效控制，该复合过程的存在严重影响光阳极上的电子收集效率。上述零维量子点和一维量子棒的吸光截面以及量子点/棒与n型半导体膜界面电荷过程的缺陷导致光阳极的光电性能受到限制。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱的高效光阳极，其具备吸光效率高、界面电荷分离效率高、界面电荷复合作用弱、光电转化效率高等优点。

本发明的另一目的在于提供一种基于Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱的高效光阳极的制备方法，其可控性好、成本低、适用范围广，制得的光阳极的光电转化效率高。

本发明的实施例是这样实现的：

一种基于Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱的高效光阳极，其包括导电基片、吸附于导电基片的n型半导体膜、连接于n型半导体膜的巯基烷酸以及连接于巯基烷酸的Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱，Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱包括CdSe量子片核层和CdTe量子片壳层，n型半导体膜的导带能级位于CdTe量子片壳层的导带能级和价带能级之间。

一种基于Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱的高效光阳极的制备方法，其包括：将沉积于导电基片的n型半导体膜于含有巯基烷酸的醇溶液中浸泡，得表面连接有巯基烷酸的n型半导体膜，将表面连接有巯基烷酸的n型半导体膜于含有Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱的敏化剂溶液中浸泡，得基于Ⅱ型CdSe/CdTe量子阱的高效光阳极。

本发明实施例的有益效果是：