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飞翔的机

银虫 (初入文坛)

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[交流] CdTe量子点二氧化钛太阳能电池的电解质和对电极选择

小弟做CdTe量子点敏化太阳能电池已经一个学期，近期采用多硫体系电解质，Pt电极装电池，首先一个主要问题似乎电解质一注入电池CdTe就反应了，不稳定。电池的效率甚至比不上没有敏化的二氧化钛。看看大家有没做这个的。望指教！

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1楼 2012-06-14 16:25:41

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sadaharu

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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
tt.yao: FPI+1, 欢迎多来进行详细交流解答 2012-10-01 15:20:58

CdTe会跟传统的多硫电解质发生反应，导致Te被Sx2-中的S置换出来，最终导致量子点被腐蚀。所以几乎是不会有效率的。类似的现象尽管在CdSe中也存在，但是因为CdSe中的置换只是部分置换而且这个被部分置换的一层可以稳定存在，因此电池是没问题的。
这方面文献可以参照PV Kamat教授的11年发表的关于polysufide electrolyte的那篇jacs里面有论述。
如果想解决这个问题，先试试楼上说的ZnS钝化吧。醋酸锌与硫化钠SILAR就可以，这个已经很成熟，QDSC有很多文章都会提供该方法。

如果该方法无效，应该从两方面解决电解质的问题：一个是模仿CdS与CdSe体系，因为Te与S和Se同族，考虑做Se或多Te电解质来。用NaSe和Se粉在水体系中看看能不能做出Se2-/Sex2-体系，或者Te与NaTe反应。在不考虑成本的前提下一定要注意安全，先试少量。因为这两者也会水解。放出的气体的毒性可不是H2S能比的。
另一个是换电解质：尝试应用在QDSC中的钴电解质和P3HT固态电解质。
个人感觉解决方法一创新性更大一些，效率可能会保持在一个高水平，但不安全，有毒，会限制未来的应用。方法二的话更安全，而且在电解质界面上做很多工作。但是效率不一定高，而且之前有人做过类似的，创新型低一些。

在使用多硫电解质的前提下关于于对电极：Pt在多硫电解质的催化活性不是最好的，因为Pt会吸附S。建议换成碳对电极或者Cu2S对电极试试。