QDSCs是具有廣闊發(fā)展前景的第三代太陽能電池，對電極作為QDSCs的重要組成部分，起到促進電荷傳輸、加速電解質還原的作用。硫化銅(CuS)憑借其較高的電導率和催化活性，被廣泛地應用于QDSCs對電極的研究。目前使用的CuS對電極厚度大多為幾百納米至幾微米，厚度低于100納米的對電極鮮有報道。降低對電極厚度具有降低成本、提高催化材料與基底的結合力等優(yōu)點，因此，在催化活性相當的前提下，厚度較薄的對電極更具優(yōu)勢。
該課題組使用簡單的化學浴法制備了一系列厚度低于100nm的CuS薄膜，研究了不同前驅體溶液濃度對薄膜厚度、表面粗糙度和電阻率的影響。在此基礎上，將不同厚度的CuS薄膜作為對電極應用于CdS/CdSe量子點共敏化的QDSCs，研究了它們對QDSCs的性能的影響規(guī)律，結果發(fā)現厚度僅為64nm左右的CuS對電極(CS2.5)組裝的QDSCs獲得了3.25%的光電轉換效率(如圖A所示)，優(yōu)于Pt對電極(1.91%)和刮涂法制備的厚度達2.8μm的CuS對電極(CS-DB，2.15%)，這也是目前報道使用如此薄的CuS對電極在QDSCs中的獲得的最高效率。電化學阻抗譜(EIS如圖B所示)、Tafel極化曲線和循環(huán)伏安曲線(CV)等電化學測試表明，這種薄CuS對電極具有更高的催化活性和穩(wěn)定性。
