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采用溶胶凝胶法制备ZnO∶Al,Sm阻挡层薄膜, 并用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、红外光谱(FTIR)、荧光光谱(PL)、紫外可见光谱(UV-Vis)和扫描电子显微镜(SEM)等对阻挡层薄膜进行了表征, 探讨了Al、Sm掺杂量对阻挡层薄膜性能的影响。结果表明: 当Al的掺杂摩尔分数为1%、Sm的掺杂摩尔分数为3%时, 所制备的阻挡层荧光强度最高, 可将部分紫外光下转换为588 nm的可见光, 拓宽了光谱响应范围; 基于ZnO∶1%Al,3%Sm阻挡层的海胆棘壳色素敏化的纳米TiO2太阳能电池的开路电压为0.73 V, 短路电流密度为0.68 mA/cm2, 转换效率达0.33%, 效率比基于ZnO阻挡层的电池提高了约136%。
关键词
Abstract
Al and/or Sm doped ZnO block films were prepared by sol-gel method, and characterized by XRD, EDS, FTIR, PL, UV-Vis and SEM to investigate the effects of Al and Sm doping content on the performance. When the doping mole fraction of Al is 1%, and that of Sm is 3%, the photoluminescence intensity of the block film is the highest. The film can down-convert part of ultraviolet light to visible light of 588 nm, which widens the spectra response range. By using ZnO∶Al,Sm down-conversion film and TiO2 (P25) porous absorbing layer, after sensitized by the pigment ethanol solution of spines of sea urchin, the short-circuit current density and open-circuit voltage of the dye sensitized solar cell (DSSC) are 0.68 mA/cm2 and 0.73 V, respectively. And the DSSC achieves the power conversion efficiency of 0.33%, which is increased by 136% compared to the DSSC based on ZnO block layer.
补充资料
中图分类号：TM914
DOI：10.3788/fgxb20173804.0442
所属栏目：材料合成及性能
基金项目：国家海洋食品工程技术研究中心开放基金(2012FU125X03); 辽宁省教育厅项目(2016J021); 辽宁省教育厅重大科技平台(2011-191)资助项目
收稿日期：2016-08-31
修改稿日期：2016-10-18
网络出版日期：--
作者单位 点击查看
郭伟华：大连工业大学 新材料与材料改性省高校重点实验室, 辽宁 大连 116034
郝洪顺：大连工业大学 新材料与材料改性省高校重点实验室, 辽宁 大连 116034
靳闪闪：大连工业大学 新材料与材料改性省高校重点实验室, 辽宁 大连 116034
张作顺：北京生态岛科技有限责任公司 研发中心, 北京 102402
刘妍君：大连工业大学 新材料与材料改性省高校重点实验室, 辽宁 大连 116034
李国辉：大连工业大学 新材料与材料改性省高校重点实验室, 辽宁 大连 116034
侯红漫：大连工业大学 食品学院, 辽宁 大连 116034
张公亮：大连工业大学 食品学院, 辽宁 大连 116034
联系人作者：郭伟华(gwh1019627@163.com)
备注：郭伟华(1989-), 男, 河南郑州人, 硕士研究生, 2013年于河南大学获得学士学位, 主要从事光电功能材料方面的研究。
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引用该论文
GUO Wei-hua,HAO Hong-shun,JIN Shan-shan,ZHANG Zuo-shun,LIU Yan-jun,LI Guo-hui,HOU Hong-man,ZHANG Gong-liang. Preparation and Photoelectric Property of ZnO∶(Al, Sm) Block Films[J]. Chinese Journal of Luminescence, 2017, 38(4): 442-449
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被引情况
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