文档介绍：表面光电压谱
思考题：
1、说明表面光电压谱测量原理；并列举两种表面
光伏测量方法
2、利用表面光电压谱方法测量材料的禁带宽度
3、说明染料敏化光电气敏的检测原理
Date
2
表面光伏现象：
原理、实验和应用
SPS of azo pigments A and C
C
A
利用场效应光伏响应
Xie Tengfeng, Wang Dejun.
Phys. Chem. B 2000, 104, 8177-8181
Date
42
Eg = 1/l (nm) × 1240 = 1/390 × 1240 = eV
半导体材料的禁带宽度的测定
l
l
Date
43
表面光伏测量应用实例：
1、太阳能电池研究
2、光电气敏特性研究
3、光催化研究
Date
44
Zn掺杂TiO2微球的形貌分析
0% Zn SEM
% Zn SEM
% Zn SEM
1% Zn SEM
% Zn FESEM
% Zn 450℃ FESEM
Zn/%时，TiO2微球尺寸接近均一。
热处理前后形貌基本一致。
Zn掺杂TiO2微球染料敏化太阳电池应用
1、太阳能电池研究的应用
Date
45
Zn掺杂TiO2微球的表面光电压谱
不同Zn/Ti摩尔比的TiO2微球的表面光电压谱。
插图为表面光电压谱/场诱导表面光电压谱的装置示意图
应该做它的表面光电流！！
Date
46
(a)
(b)
染料敏化前
染料敏化后
Zn掺杂TiO2微球的瞬态光伏
激发波长 355 nm 激发水平50mJ
激发波长 532 nm 激发水平50mJ
Date
47
基于Zn掺杂TiO2微球薄膜电极
的染料敏化太阳电池的性能测试
Sample
Voc (V)
Jsc (mA/cm2)
FF
(%)
SBET (m2/g)
TiO2
% Zn-TiO2
% Zn-TiO2
% Zn-TiO2
不同Zn掺杂量的DSSCs的I-V特性曲线
Voc随Zn含量的增加而增加。
Jsc和在Zn/%时最大。
各电池的填充因子较低。
尺寸、形貌对电池的影响。
Yu Zhang, Dejun Wang, Tengfeng Xie,
Electrochimica Acta， in press,
Date
48
ZnO纳米阵列/CdS异质结构敏化太阳电池性能研究
ZnO/CdS异质结构
紫外可见漫反射吸收光谱
可见吸收随CdS的增多而红移，
强度逐渐增大
Date
49
ZnO/CdS异质结构薄膜的的表面光电压谱
光伏响应的阈值和强度随CdS量的不同发生了有规律的变化
Date
50
Yu Zhang，Tengfeng Xie, Dejun Wang et al. Nanotechnology, 2009, 20, 155707
532 nm 激发
激发水平50 mJ/pulse
Date
51
电池性能随CdS负载量的增加而提升，填充因子有所下降。
量子点敏化太阳电池的I-V特性曲线
光电转换效率很低！
Date
52
纳米ZnO的表面光伏特性研究
Date
53
纳米ZnO性质研究
ZnO的发光性质的研究（热点研究领域）
光生电荷的研究
Date
54
纳米ZnO性质研究
ZnO的发光性质的研究（热点研究领域）
光生电荷的研究
Date
55
光生电荷
产生
分离产生有效的光生电子－空穴
复合
产生荧光
自建场产生的分离
Dember
效应
关于光生电荷性质了解
纳米ZnO
Date
56
TEM images of the ZnO quantum dots (a) and ZnO nanorods (b)
Date
57
SPS response of ZnO quantum dots
under different eletrical fields
电子－空穴的量子限域特性
激子直径
nm
Date
58
（A）