我室太阳能电池材料硒化锡纳米线化学合成研究取得进展

 洁净能源国家实验室太阳能研究部、我室503组李灿院士、张文华研究员领导的太阳能电池材料小组在太阳能电池新材料硒化锡(SnSe)的合成研究中取得进展。硒化锡是一种重要的IV-VI族半导体,其体相材料的间接带隙为0.90 eV,直接带隙为1.30 eV,可以吸收太阳光谱的绝大部分;作为一种地球丰富的、环境友好且化学稳定的半导体材料,硒化锡是新型太阳能电池潜在候选材料之一,因此其纳米材料的合成受到人们关注。本工作利用溶液化学的优势,采用晶种诱导的方法首次生长了直径约20nm的SnSe单晶纳米线,长度从数百纳米到数十微米可调。光谱表征表明硒化锡单晶纳米线显示明显的量子限域效应:其间接和直接带隙分别达到1.12 eV和1.55 eV, 分别与太阳能电池材料Si和CdTe的帯隙非常接近,显示出该材料在发展新型太阳能电池方面的潜力。


同时,研究小组还与中科院长春光机所的刘星元研究员合作,组装了基于P3HT和SnSe纳米线的杂化太阳能电池,初步考察了硒化锡单晶纳米线的光电性能。


目前,该制备方法已经申报国家发明专利,该项研究成果以通讯的形式在线发表在《德国应用化学》上面(Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201105614)。
该工作得到太阳能行动计划以及中科院百人计划的支持。

 

 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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