Improvement of photovotaic conversion efficiency by using cadmium chalcogenides quantum dot-sensitized boron doped tio2 nanotubes based electrodes (2018)
El desempeño fotovoltaico de una celda solar depende principalmente de la colección de luz y el transporte de portadores a través del dispositivo. En este sentido, con el fin de mejorar la eficiencia de conversión de energía (PCE) en celdas solares sensibilizadas por puntos cuánticos (QDSSCs) convencionales, se prepararon fotoánodos basados en nanotubos de TiO2 tridopados con boro, nitrógeno y flúor (BNF-TNTs) y sensibilizados con puntos quánticos (QDs) de diferentes calcogenuros de cadmio como CdSe y heterouniones basadas en CdS/CdS1-xSex y Mn-CdS/Bi2S3. Mediante la caracterización fisicoquímica, foto(electro)química y fotovoltaica de estos materiales, se pudo observar que el dopaje con boro y la sensibilización con los calcogenuros generan un efecto sinérgico, lo que mejoró la absorción de fotones de baja energía, e incrementó el número de electrones transportados hacia el colector de corriente. Esto generó una alta fotocorriente en el dispositivo, lo que derivó en una PCE de 2.58 %. Factores importantes como (1) la mejora de la transferencia electrónica desde una cantidad adecuada de niveles energéticos Ti3+ hacia los calcogenuros, y (2) el balance entre el alineamiento de bordes de banda apropiado en la interfase BNF-TNTs/QDs y la habilidad de colección de luz por parte de los materiales compuestos, influenciaron directamente en el rendimiento fotovoltaico de las QDSSCs estudiadas. .