耦联剂辅助吸附法制备CuInS2量子点敏化太阳电池

分别以CuI和InAc3作为铜源和铟源，十二硫醇(DDT)作为硫源，采用直接加热法合成不同尺寸的CuInS2(CIS)量子点.运用X射线衍射(XRD)，拉曼光谱(Raman)，高分辨率透射电镜(HRTEM)，紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱表征其相结构、形貌及光学性能.结果表明：制备的CIS量子点为黄铜矿结构，且随着时间的延长，量子点逐渐长大，吸收光谱的激子吸收峰逐渐红移，表现出量子尺寸效应.采用巯基乙酸为双功能耦联剂辅助吸附法制备CIS敏化的TiO2薄膜.通过衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)分析得出，巯基乙酸上的羧基与TiO2表面羟基连接，另一端上的巯基代替长链的DDT与CIS耦联，将CIS成功锚定在TiO2表面.该方法不仅操作简单，而且容易实现CIS在TiO2表面的吸附.太阳电池光电性能测试表明，粒径大小约为3.6 nm的CIS量子点表现出最优的吸附能力以及光电转换性能.进一步采用连续离子吸附层法对CIS敏化的TiO2薄膜进行CdS包覆，光电转换性能大大提高，其效率达到2.83%，这主要源于CdS的包覆钝化了CIS的表面缺陷，有效地降低了电子复合.