PbSxSe1–x量子点的制备及其器件性能模拟

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近年来,胶体量子点因其可调的带隙宽度、优异的光电特性以及简单的制备工艺等诸多优势,吸引了研究者们的越来越多的关注。其中合金量子点除了能够根据尺寸大小实现可控性,还能够通过调节量子点组分比例来调节带隙宽度。PbSxSe1–x合金量子点能够将PbS量子点电池和PbSe量子点电池两者优势结合起来,达到高开路电压和短路电流,使其性能更加优异,能够广泛应用于光伏器件和生物医疗等领域。基于目前的研究现状,本文首先概述了量子点的概念特性,合成方法以及其应用领域。在文中利用热注入法合成了PbSxSe1–x合金量子点,通过一系列相关测试方法对量子点进行性能表征,观察量子的尺寸分布及形貌特征,并讨论量子点的制备条件如生长时间、生长温度等对量子点性能的影响。在实验合成PbSxSe1–x合金量子点之后,采用第一性原理计算方法,对量子点构建器件模型并进行模拟分析,讨论影响器件输运性质的因素。最后,利用SCAPS软件来模拟计算PbSxSe1–x薄膜太阳能电池,通过改变电池材料的不同参数设置以及条件来观察电池性能都变化情况。通过一系列的模拟分析,可以定性的了解量子点器件的原理,为量子点器件的实际应用奠定理论基础。
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