纳米材料与分子纳米技术杂志

掺杂对ZnSe纳米粒子作为染料敏化太阳能电池光电阴极性能的影响

Rose CIR、Raj MF 和 Rajendran JA

通过溶剂热法有效合成了硒化锌 (ZnSe)、铜、镍和钴掺杂的 ZnSe (Cu、Ni、Co-ZnSe) 纳米粒子。描述了合成的 ZnSe 纳米粒子的光学、结构、元素组成、形态特性和电化学研究。X 射线衍射图支持六方纤锌矿结构，ZnSe、Cu、Ni 和 Co-ZnSe 纳米粒子的晶粒尺寸分别为 13.7、13.1、10.6 和 7.9 nm，TEM 分析进一步证实了这一点。ZnSe、Cu、Ni、Co-ZnSe 纳米粒子的带隙能量计算为 2.5、2.7、3.2 和 3.5 eV。扫描电子显微镜图像显示形成了棒状纳米粒子，EDX 光谱分析进一步证实了有效掺杂。通过电化学分析研究了电子传输特性的动力学，发现 Co-ZnSe 比 Cu、Ni-ZnSe 纳米粒子具有更高的电催化活性。以钌染料固定的半导体光阳极 (TiO2)、氧化还原电解质 (I-/I3 -)、ZnSe、Cu、Ni 和 Co-ZnSe 纳米粒子作为对电极 (CE) 制造了 DSSC。发现 ZnSe、Cu、Ni 和 Co-ZnSe 纳米粒子的太阳能电池的最大功率转换效率分别为 1.20%、1.99%、2.51% 和 3.21%，并且发现具有更多未配对电子的掺杂剂对太阳能电池有有效影响。