[問題] 半導體量子點的選擇

看板ChemEng作者 (牙ㄆ)時間9年前 (2014/07/13 19:30), 編輯推噓6(6推 0噓 18→)
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小弟目前著手於量子點半導體敏化劑太陽能電池的相關研究 但是有個很基本但是又一直想不太出來的問題困擾著我 由於目前有半導體材料 但是實際上能用來作為量子點敏化劑的材料卻不多 好像只有硫硒化鎘 或 硫硒化鉛 甚至是CIS 硫化銻等等 是什麼因素限制只有這些能用呢?合成方法簡便之類的嗎? 還有一個很基本的問題是 為什麼選鎘 為什麼選鉛 是因為他們都有d軌域? 那其他的過度金屬就不行嗎? 想問問是不是因為這些金屬或非金屬有哪些相同的特徵 比方說變成+2價時是比較穩定等等之類的原因? 讓他們是可以做到有量子點的特性 想說換成同族的其他金屬或非金屬就不行嗎? 還是只是因為這類的半導體材料 由於其介電常數和電子電洞有效質量的關係 導致他們有較大的波爾半徑 使其量子侷限效應更明顯?? 還請研究量子點的各位幫我解決這個問題 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 140.116.159.213 ※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/ChemEng/M.1405251014.A.354.html
推
07/14 00:53, , 1F
研究一下 能帶位置跟band gap
07/14 00:53, 1F
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07/14 13:46, , 2F
是這類型的band gap及alignment較適合?
07/14 13:46, 2F
推
07/14 16:34, , 3F
有使用到TiO2作為傳導電子的材料嗎?
07/14 16:34, 3F
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07/14 18:02, , 4F
恩是用二氧化鈦的材料來搭配
07/14 18:02, 4F
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07/14 18:02, , 5F
真的只是因為band的關係而已嗎?
07/14 18:02, 5F
推
07/14 19:06, , 6F
第一要有寬廣的可見光吸收
07/14 19:06, 6F
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07/14 19:07, , 7F
二要與電極跟電解質搭配的氧化還原電位
07/14 19:07, 7F
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07/14 19:09, , 8F
三要低的發光率，或電子對電極轉移效率高
07/14 19:09, 8F
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07/14 19:11, , 9F
你會發現隨便換，光是電位的匹配就很難
07/14 19:11, 9F
推
07/14 19:23, , 10F
band gap 落在1.1eV~1.4eV 左右佳
07/14 19:23, 10F
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07/14 19:24, , 11F
同時價帶 導帶位置要和其它材料匹配
07/14 19:24, 11F
推
07/14 20:05, , 12F
去比較CdS跟PbS與TiO2搭配的能階關係
07/14 20:05, 12F
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07/14 20:07, , 13F
PbS所激發出來在導帶的電子很難跳到TiO2
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07/14 20:08, , 14F
雖然PbS可見光吸收範圍較廣 但不一定效
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07/14 20:08, , 15F
率比較好
07/14 20:08, 15F
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07/14 21:36, , 16F
所以跟其金屬元素的一些什麼d軌域穩定什麼
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07/14 21:36, , 17F
的都沒有關係囉?
07/14 21:36, 17F
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07/15 11:30, , 18F
穩不穩定是一回事，電子流動途徑不通呢？
07/15 11:30, 18F
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07/15 11:31, , 19F
給你超穩定但不傳導的奈米顆粒你要嗎？
07/15 11:31, 19F
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07/15 11:33, , 20F
假設你要用PbS, TiO2不匹配，那換材料
07/15 11:33, 20F
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07/15 11:38, , 21F
影響到Voc, 改材料你要再考慮穩定性了...
07/15 11:38, 21F
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07/15 11:39, , 22F
搞不好換電解質,那對電級催化材又要改
07/15 11:39, 22F
推
07/16 13:28, , 23F
其實PbS quantum dot 是OK的
07/16 13:28, 23F
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07/16 13:29, , 24F
可以做成 quantum junction 效率不錯
07/16 13:29, 24F
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