第33卷，第2期 2013年2月
谱学
光谱分析
光
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 33,No. 2,pp409-413 February,2013
PbSe量子点在太阳能荧光聚集器中的应用研究
胡文佳1.2.3，张字3.4，JianXu，王静康1
1.天津大学化工学院，天津300072 2.中国天辰工程有限公司，天律
t300400
3, Department of Engineering Science and Mechanics, University Park 16802, USA 4.集成光电子国家重点实验室，吉林大学电子科学与工程学院，吉林长春
手130012
摘要将PbSe量子点成功引人到了太阳能荧光聚集器(LSC)的应用中，利用光子追踪的方法，成功建立了一种基于MonteCarlo模拟方法的模型，通过实验测量，得到PbSe量子点相关数据，在这些数据基础上，对PbSe量子点LSC的各个参数进行模拟优化，并在优化的条件下，对基于PbSe量子点LSC对太阳能电池单位输出能量造价进行考察，发现通过PbSe量子点LSC的引人，太阳能电池的造价可以降低49.2%，说明 PbSe量子点非常适用于LSC体系。
PbSe量子点；LSC；太阳能电池
关键词
中图分类号：TK518
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2013)02-040905
量子点作为荧光材料在太阳能荧光聚集器中的应用进行了研究。
太阳能由于其资源的无限性(非理论上)以及属于清洁能源越来越受到人们的关注。但是，由于太阳能电池昂贵的造价，使得太阳能电池的广泛应用受到了很大的限制。然而，太阳能荧光聚集器（luminescentsolarconcentrator，LSC）为降低太阳能电池的成本提供了一个不错的选择，太阳能电池荧光聚集器中所有的荧光都由太阳光激发"，最终经过荧光豪集器案集到一起。用太阳能荧光聚集器(LSC)来降低太阳能电池成本首次被提出是在19世纪70年代[2.3]。随着科技的发展，大量的荧光材料如量子点，有机染料，稀有金属复合材料被开发出来，从面使人们对太阳能荧光聚集器又展开了进一步的研究。LSC是一个能够吸收太阳光的光学结构，通过这个光学结构，太阳光被LSC中的荧光材料吸收并传输到一个很小的面积上(LSC的四边)。由于LSC的这种聚集太阳光的性质，一个造价相对便宜的LSC结构以及小面积LSC四边的太阳能电池可以取代大面积的昂贵的太阳能电池，从而达到降低太阳能电池造价的目的（图1所示）。相比于传统的有机染料，稀有金属以及可见光区的量子点， PbSe量子点有着更广的光谱吸收范围，高的荧光效率以及稳定性好等优点，因此采用实验和模拟结合的方法，对PbSe
收稿日期：2012-05-15，修订日期：2012-09-08 基金项目：国家自然科学基金项目(20836005)资助
作者简介：胡文佳，1987年生，天津大学化工学院博士研究生
·通讯联系人
万方数据
e-mail, jkwang@tju edu, cn
Glass
Emission +
Sunlight
Solar cell
Fluorescent material
Basic schematic of a LSC
Fig.1
实验部分
PbSe量子点的合成
1.1
采用William的方法"]，成功合成单分散性好，尺寸为 3.29 nm的PbSe量子点，用Perkin-Elmer lamda 9 UV-VIS NIR光谱仪测量其吸收光谱（Absorptionspectra)，如图2所示，可以看到，PbSe量子点的吸收光谱不但涵盖了整个紫外和可见光区域，并且在近红外区域也有着很好的吸收，因此，使用PbSe量子点作为太阳能荧光聚集器中的荧光材料，相比于常用的有机染料，可见的量子点，能够更好的利用太阳光中的红外区域的能量。
e-mail; wenjiahutju, edu cn