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我?；瘜W(xué)學(xué)院鐘新華教授課題組在量子點(diǎn)敏化太陽電池（QDSC）的研究又取得重大突破，將該類電池光電轉(zhuǎn)換效率記錄提升到經(jīng)第三方認(rèn)證的8.21%，較先前由該課題組創(chuàng)造的6.82%紀(jì)錄提高了20%。相關(guān)研究成果“Boosting Power Conversion Efficiencies of Quantum Dot Sensitized Solar Cells Beyond 8% by Recombination Control”在《美國化學(xué)會志》(Journal of the American Chemical Society)上發(fā)表 (http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b01946)。該工作主要由博士研究生趙珂及潘振曉、王靳等同學(xué)完成。在化學(xué)院龔學(xué)慶教授，西班牙Jaume I大學(xué)Bisquert教授，德國馬普學(xué)會高分子研究所Mischa Bonn 教授等課題組共同協(xié)作下完成，并得到了化學(xué)院王艷芹教授課題組無私的援助。該研究成果也是龍億濤教授領(lǐng)銜的基金委創(chuàng)新群體“面向能源的光電轉(zhuǎn)換材料”項目又一新成果。

高效率、低成本太陽電池是解決化石能源枯竭、氣候變暖等社會問題的有效途徑。量子點(diǎn)敏化太陽電池（QDSC）采用具有獨(dú)特優(yōu)異光電性能的半導(dǎo)體納米晶（又稱量子點(diǎn)，QD）作為敏化吸光材料，被認(rèn)為是最有潛力的低成本第三代太陽電池, 具有重要的商業(yè)開發(fā)潛力和理論研究價值。遺憾的是受制于嚴(yán)重的電荷復(fù)合，先前QDSCs轉(zhuǎn)換效率記錄處在6-7%的水平。因此抑制電荷復(fù)合成為提高電池效率的必由之路。通過密度泛函理論計算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著分別沉積ZnS，及ZnS/SiO2后，電子態(tài)密度在TiO2板層結(jié)構(gòu)的最外原子層占比分別降低1-2個數(shù)量級。電子態(tài)密度的降低對應(yīng)著發(fā)生在光陽極TiO2界面電荷復(fù)合的抑制。亞皮秒分辨太赫茲譜證實(shí)了上述理論計算預(yù)測的結(jié)果，同時阻抗譜測試也清楚表明ZnS、SiO2寬能帶材料的包覆可以大幅提高復(fù)合阻抗值及電子擴(kuò)散距離從而有效抑制復(fù)合。光電測試結(jié)果表明在量子點(diǎn)敏化的TiO2光陽極膜上順序沉積ZnS, SiO2后可以將CdSeTe QDSC的開路電壓顯著提高，相應(yīng)地電池平均效率從2.53%提高到8.37%，官方認(rèn)證效率為8.21%。
鐘新華教授課題組近年來致力于QDSC的研究，將1個模擬太陽光下QDSC光電轉(zhuǎn)換效率從徘徊多年的4-5%逐步提高到經(jīng)認(rèn)證的8.2%新紀(jì)錄，使得QDSC預(yù)期的 “高效率、低成本”的優(yōu)勢逐步得以展現(xiàn)，為QDSC的發(fā)展注入了活力。該課題組創(chuàng)造并保持著QDSC光電轉(zhuǎn)換效率的紀(jì)錄，處于世界領(lǐng)先水平，相關(guān)研究成果獲得了該領(lǐng)域同行的廣泛認(rèn)可和好評。2012年以來鐘新華課題在QDSC領(lǐng)域發(fā)表3篇J. Am. Chem. Soc.; 4篇ACS Nano及 5篇J. Mater. Chem.,并受邀在J. Phys. Chem. Lett撰寫Perspective論文，綜述其在QDSC領(lǐng)域的成果。上述論文中2篇入選ESI “Hot Paper”, 5篇入選ESI “Highly Cited Papers”。