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摘要
无机半导体量子点凭借其独特的光电特性成为第三代光伏器件研究中极富潜力的热门课题。以硫化铅（块体PbS材料禁带宽度为0.41 eV）为代表的窄带隙量子点可以通过尺寸调节轻易实现吸收波长向近红外区域的拓展,大幅提高太阳能光能量利用效率。针对表面缺陷态密度高、电子注入效率低等制约PbS量子点光伏器件性能的关键因素,我们开展了如下工作:1)开发了一种新型阴离子交换法（anion-exchange）,设计制备高效稳定PbS量子点敏化太阳能电池（3.06%,未掺杂或共敏化）;相对于传统连续离子层吸附与反应法（SILAR）制备所得光伏器件光电转换效率提升约200%。同时,对器件内部载流子产生、传输、复合等物理机理予以分析和阐述,揭示该离子交换法的优势所在和应用潜力。（Nano Energy,2016,30:559-569）2)该工作基于能带工程与界面工程成功构筑高效宽光谱PbS量子点光伏器件（4.08%）,实现光谱响应范围向近红外区域拓展,极大提高了光谱能量利用效率;优化功能层能带结构与器件内部界面特性,提高电荷注入效率,减小界面电荷复合,进而提高器件光伏性能。这种设计思路可为高性能太阳能电池的构筑提供重要参考。（Journal of Power Sources,2016,333:107-117）3)设计新型分级结构Sn02作为电子传输体,改善由量子点向电子传输体的电荷注入,提高电荷收集效率,优化宽光谱PbS量子点敏化太阳能电池性能（Journal of Alloys and Compounds,2017,716:162-170）
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