有机无机杂化的 SnS 染料敏化太阳能电池

1. 有机无机杂化的SnS染料敏化太阳能电池 指导老师 ：周雪琴 报告人： 崔雪萍

2. 选题背景及依据 • 研究现状

3. 能源 危机 单晶硅 第一代光伏器件 多晶硅 光伏器件 第二代光伏器件 （薄膜太阳能电池） 核泄漏 危机 有机聚合物电池（OSC） 染料敏化太阳电池（DSC） 无毒、环境友好、组成元素 含量丰富的全固态薄膜电池 基于SnS的光伏器件

4. SnS的基本特性 性质稳定、无毒、环境友好、 成本低、组成元素地壳含量丰富。 聚(3-己基噻吩)（P3HT）在各种共轭聚合物空穴传输材料中最有前景、已得到广泛研究.

5. 研究现状 • 基于SnS异质节光伏器件 K.T. Ramakrishna Reddy et al. 首次将SnS应用于光伏器件 p-SnS/n-CdS： 开路电压 ：260mv, 短路电流：9.6 mA·cm-2, 填充因子：0.53, 光电效率：1.3% Prasert Sinsermsuksakul et al. 制备了glass/Mo/SnS/Zn(O,S)/ZnO/ITO 光电效率：2.04% 短路电流：19.4mA/cm-2 开路电压：0.244 V I-V curve for p-SnS/n-CdS IPCE for p-SnS/n-CdS

6. 基于SnS同质结光伏器件 Guanghui Yue et al. B/P掺杂 SnS同质结光伏器件 短路电流：7.64mA/cm2, 开路电压：0.69 V, 填充因子: 0.53, 光电效率： 1.95% 光生载流子快速、直接传输、电荷分离有效，光生电流高；成本低

7. SnS敏化液态电池 B. Subramanian et al. 电化学沉积方法 p-SnS|Fe3+ ,Fe2+ |Pt 光电效率：0.54% 短路电流： 0.65mA·cm−2 开路电压：0.32V 填充因子：0.65 Y.Wang et al. 以SnS为光吸收剂，采用氧化还原对碘/碘化钾的液体电解，制备了SnS染料敏化光伏器件，光电效率为1.95%（短路电流：0.3mA/cm2, 开路电压：0.471 V, 填充因子0.73）。

8. 基于SnS有机无机杂化光伏器件 B. Reeja-Jayan et al. TiO2/ SnS/P3HT/Au 光电效率：0.01%（很低） 开路电压：0.13， 短路电流：0.34。 Tingli Ma et al. TiO2/ SnS/P3HT/Ag TiO2/ SnS/P3HT/Ag 光电效率：2.81% 开路电压：0.85v

9. 参考文献 [1] K.T. Ramakrishna Reddy et al. / Solar Energy Materials & Solar Cells 90 (2006) 3041–3046. [2] Wei Guo, Yihua Shen,etc, 2012,Highly efficient inorganic–organic heterojunction solar cells based on SnS-sensitized spherical TiO2electrodes, Chem. Commun., 2012, 48, 6133–6135 . [3] B. Reeja-Jayan,A. Manthiram, Effects of bifunctional metal sulfide interlayers on photovoltaic properties of organic–inorganic hybridsolar cells , RSC Adv. , 2013, 3, 5412–5421. [4] In Chung, Byunghong Lee, Jiaqing He,etc,2012,All-solid-state dye-sensitized solar cells with high efficiency , LETTER,486-450. [5] Guanghui Yue et al.J. Mater. Chem., 2012, 22, 16437–16441. [6] Y.Wang et al.J. Phys. Chem. C 2010, 114, 3256–3259. [7] B. Reeja-Jayan and A. Manthiram ,RSC Adv., 2013, 3, 5412–5421. [8] Brownson et al. Chem. Mater., Vol. 18, No. 26, 2006. [9] R. Mariappan et al. Optik 122 (2011) 2216– 2219. [10] N. Sato et al. Solar Energy Materials & Solar Cells 85 (2005) 153–165. [11] Medhat M et al, J Solid State Electrochem (2011) 15:683–688 [12] Marc Steichen et al,J. Phys. Chem. C 2013, 117, 4383−4393. [13] M. Ichimura et al. Thin Solid Films 361±362 (2000) 98±101.

10. [14] S. Cheng et al. Thin Solid Films 500 (2006) 96– 100. [15] B. Subramanian et al. Materials Chemistry and Physics 71 (2001) 40–46 [16] 姜黎明. 敏化TiO2多孔薄膜电极的制备及其光电化学研究[J]. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版), 2010,26(2):210-213,253. [17] 张凤,陶杰,陶海军,董祥.低温制备柔性染料敏化太阳能电池TiO2薄膜电极[J].兵器材料科学与工程, 2008,31(5):17-20. [18] 张秀坤,吴季怀,李树全,等. 掺P25水热法制备纳晶多孔TiO2薄膜电极[J].影像科学与光化学, 2008,26(6):499-506.

11. 谢谢！