太陽電池で使用するSnSeナノ結晶の溶液相合成
Matthew A Franzman1, Cody W Schlenker, Mark E Thompson
1Department of Chemistry and the Center for Energy Nanoscience and Technology, University of Southern California, Los Angeles, California 90089, USA.
Journal of the American Chemical Society
|March 6, 2010
まとめ
亜鉛セレニド (SnSe) ナノ結晶は,新しいセレニウム源を用いて合成されました. これらのナノ結晶は,太陽光発電機器のための強化された特性を示し,太陽エネルギーアプリケーションにおける潜在能力を示しています.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 固体化学 固体化学
背景:
- 亜鉛セレン化物 (SnSe) は,地球に豊富に存在する半導体であり,光伏の応用の可能性があります.
- Bulk SnSeは1.30 eVの直接帯域ギャップを持っています.
- ナノ材料における量子閉じ込め効果は,それらの電子的および光学的性質を変化させることができます.
研究 の 目的:
- 新しい溶液相経路を用いて,フェーズ純の亜鉛 (II) セレニド (SnSe) ナノ結晶を合成する.
- SnSeナノ結晶のバンドギャップに量子閉じ込めの影響を調査する.
- 予備的な太陽電池装置におけるSnSeナノ結晶の性能を評価する.
主な方法:
- セレニウム源としてディートル・ブチル・デセレニドを用いたSnSeナノ結晶の溶液相合成.
- ナノ結晶のサイズと相純度の特徴.
- UV-Vis光譜を用いたSnSeナノ結晶の直接帯域ギャップの測定.
- SnSeナノ結晶を組み込んだ太陽電池装置の製造と試験.
主要な成果:
- 平均直径20nm未満のフェーズ純SnSeナノ結晶が成功して合成されました.
- SnSeナノ結晶の直接帯域ギャップは1.71 eVと測定され,大量SnSeと比較して有意なブルーシフトを示しました.
- 予備的な太陽電池装置は,SnSeナノ結晶を組み込むときに,量子効率とショート回路電流密度の向上を示した.
結論:
- 新しい溶液相合成は,SnSeナノ結晶への簡単な経路を提供します.
- SnSeナノ結晶の量子収束は,調節可能な,より大きなバンドギャップにつながります.
- SnSeナノ結晶は,効率的な光伏装置の構成要素として有望な可能性を示しています.
