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21.03.2016 | Ausgabe 7/2016

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 7/2016

The preparation and assembly of CdSxSe1−x alloyed quantum dots on TiO2 nanowire arrays for quantum dot-sensitized solar cells

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 7/2016
Autoren:
Libo Yu, Xuefeng Ren, Zirong Yang, Yuqi Han, Zhen Li
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.​1007/​s10854-016-4678-z) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

Highly ordered TiO2 nanowire (NW) arrays were constructed by hydrothermal process as support materials for quantum dot sensitized solar cells (QDSSCs). The CdSxSe1−x alloyed quantum dots (QDs) with tunable composition have been assembled onto the TiO2 NW arrays via a facile hydrothermal method to form CdSxSe1−x/TiO2 NW photoanodes. The light absorption range of the CdSxSe1−x/TiO2 NW photoanodes can be controlled by changing the atomic ratio of S to Se. Based on CdSxSe1−x/TiO2 NW photoanodes, the photovoltaic performance of these CdSxSe1−x/TiO2 NW solar cells gradually improved as the increase of Se content in CdSxSe1−x alloyed QDs. Among all sample CdSxSe1−x/TiO2 NW solar cells which were prepared with different feed molar ratio of S:Se, the CdS0.27Se0.73/TiO2 NW solar cell (prepared with S:Se = 0:4) produced the highest power conversion efficiency up to 2.46 %. The results of investigation into optical properties and incident photon-to-current conversion efficiency indicates that the enlarged light absorption range and effective photo-to-electrical efficiency can be obtained with Se-rich CdSxSe1−x/TiO2 NW photoanodes, which contribute to the enhanced photovoltaic performance of the CdS0.27Se0.73/TiO2 NW solar cell.

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