大化所太陽(yáng)能電池材料硒化錫納米線(xiàn)化學(xué)合成取得新進(jìn)展
中科院大連化學(xué)物理研究所潔凈能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室太陽(yáng)能研究部、催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分子催化與原位表征研究組(503組)李燦院士、張文華研究員領(lǐng)導(dǎo)的小組在太陽(yáng)能電池新材料硒化錫(SnSe)的合成研究中取得進(jìn)展。
硒化錫是一種重要的IV-VI族半導(dǎo)體,其體相材料的間接帶隙為0.90eV,直接帶隙為1.30eV,可以吸收太陽(yáng)光譜的絕大部分;作為一種含量豐富、環(huán)境友好且化學(xué)穩(wěn)定的半導(dǎo)體材料,硒化錫是新型太陽(yáng)能電池潛在候選材料之一,因此其納米材料的合成受到人們的關(guān)注。本工作利用溶液化學(xué)的優(yōu)勢(shì),采用晶種誘導(dǎo)的方法首次生長(zhǎng)了直徑約20nm的SnSe單晶納米線(xiàn),長(zhǎng)度從數(shù)百納米到數(shù)十微米可調(diào)。光譜表征表明,硒化錫單晶納米線(xiàn)顯示明顯的量子限域效應(yīng):其間接和直接帶隙分別達(dá)到1.12eV和1.55eV,分別與太陽(yáng)能電池材料Si和CdTe的帯隙非常接近,顯示出該材料在發(fā)展新型太陽(yáng)能電池方面的潛力。
同時(shí),研究小組還與中科院長(zhǎng)春光機(jī)所的劉星元研究員合作,組裝了基于P3HT和SnSe納米線(xiàn)的雜化太陽(yáng)能電池,初步考察了硒化錫單晶納米線(xiàn)的光電性能。
目前,該制備方法已經(jīng)申報(bào)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利,該項(xiàng)研究成果以通訊的形式在線(xiàn)發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上(Angew.Chem.Int.Ed.,DOI:10.1002/anie.201105614)。
該工作得到太陽(yáng)能行動(dòng)計(jì)劃以及中科院“百人計(jì)劃”的支持。
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