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量子点敏化太阳能电池中PbS对电极与TiO2光阳极结构的研究
随着能源需求的不断增长，可再生能源市场需求也在不断增加，因此太阳能电池逐渐成为了一种重要的可再生能源来源。量子点敏化太阳能电池(Quantumdot-sensitizedsolarcells,QDSSCs)是其中一种效率较高、成本较低、技术较成熟的太阳能电池。QDSSCs的主要原理是利用量子点吸收太阳光谱中不同波长区域的光，将其转化为电子，并通过交替电荷传输过程转化为电能。在QDSSCs中，PbS量子点是一种广泛使用的敏化剂，因为它能够吸收可见光和近红外光(IR)。
在QDSSCs中，电子从吸收的光子中产生并进入半导体，然后被传输到电解液中进行还原反应。因此，在QDSSCs中，电极和光阳极是非常重要的组成部分。
在PbSQDSSCs中，电极材料被用来传导电子，并且必须具有高导电性和高光吸收度。PbS往往被用作电极材料（如ITO或FTO），因为它是一种强吸收紫外和可见光的材料，并且具有高导电性。然而，PbS敏化太阳能电池的耐用性往往受到金属离子的影响，金属离子的存在导致PbS量子点及导电材料（如ITO或FTO）的腐蚀，从而降低了太阳能电池的效率和寿命
同时，TiO2光阳极也是QDSSCs中的重要组成部分。TiO2往往被用作光阳极材料，因为它是一种具有极高表面积的材料，并且具有良好的电子传输性能。然而，TiO2光阳极往往导致QDSSCs效率低下的主要问题是电子重新组合的问题。电子在与带正电的孔(h+)结合时会重新组合，从而降低QDSSC的效率。为了解决这个问题，研究者们通常会将某些添加剂加入到TiO2材料中，从而控制电子重新组合的速率。
因此，为了进一步提高PbS敏化太阳能电池的效率，需要对电极和光阳极进行进一步优化。一种可行的方法是将二者进行组合，以形成一种高效的PbS-QDSSC。
近年来，许多研究团队已经开始开展关于PbS敏化太阳能电池中电极和TiO2光阳极结构的研究。其中一些研究涉及到在PbS-QDSSC中使用不同的金属离子作为电极材料，例如Cu、Zn等。最近的研究表明，使用部分代替Pb的TlS来替代PbS敏化QDSSCs材料，能显著提高QDSSCs的效率。
一些研究人员还研究了不同的添加剂对TiO2光阳极的电子再组合进行控制的效果。例如，使用银纳米线作为TiO2的添加剂，可有效抑制TiO2的电子和孔重新结合过程以及提高其效率。另外还有研究提出了使用SiO2纳米粒子覆盖TiO2光阳极的方法，能够显著提高电子传输速率，从而改善QDSSCs效率。
以上研究表明，使用适当的电极材料和添加剂对TiO2光阳极的修饰，可以显著提高PbS敏化太阳能电池的效率和寿命，从而促进其在未来的可再生能源市场上的广泛应用。