Al掺杂对SnO2纳米晶的能带及染料敏化太阳电池效率的影响

宽带隙二氧化锡 (SnO2) 纳米晶体具有良好的物理化学稳定性和较高电子迁移率,可用于染料敏化太阳电池 (DSSCs),也是DSSCs中TiO2光阳极的重要替代品.然而,基于SnO2光阳极的DSSC光生载流子易于复合,因此电池效率不高.故通过水热法合成了不同比例的Al掺杂SnO2纳米晶,采用丝网印刷法制作Al掺杂SnO2薄膜光阳极.在标准条件下 (AM 1.5,100 mW/cm2) 测试电池效率,与纯SnO2DSSCs相比,2％Al掺杂SnO2电池的开路电压 (0.6 V) 、电流密度 (9.61 mA/cm2) 、填充因子 (61.08％) 都有所提高,电池效率由1.28％提高到3.51％.研究结果表明:Al掺杂能有效调节SnO2带隙,同时抑制光生载流子的复合,从而有效提高电池效率.