二氧化鈦納米陣列的制備及其在光伏器件中的應用.pdf

1、二氧化鈦(TiO2）是一種寬禁帶半導體材料，其金紅石相、銳鈦礦相和板鈦礦相的禁帶寬度分別為3.2eV、3.2eV和2.96eV，具有獨特的光催化性能和光電性能，關于二氧化鈦的研究已經成為目前能源與環(huán)境領域的研究熱點之一。一維或二維的有序TiO2納米陣列結構具有直接的電子傳輸通道，減少電荷傳輸過程中發(fā)生的復合，有利于提高太陽能電池的光電轉換性能。本文著重研究四種有序TiO2納米陣列結構的合成與形貌調控，并將其應用于染料敏化太陽能電池與三維

2、非晶硅太陽能電池。本論文的主要工作如下:
　　通過調控水熱反應條件和陽極氧化電化學條件合成了多種新型的TiO2納米陣列結構系統(tǒng)研究了制備參數(shù)對納米結構生成及形貌的影響，并探索了納米結構的形成機理。采用水熱反應法以鈦酸四正丁酯/鹽酸為反應體系，以摻氟氧化錫(FTO)導電玻璃為反應基底，通過調控反應溶液鹽酸含量、FTO基底種子層以及反應基底的放置方式，制備了不同形貌的TiO2納米線陣列結構。采用水熱反應法以鈦酸四正丁酯/冰醋酸/硝酸銀

3、為反應體系，以FTO導電玻璃為反應基底，通過調控FTO基底種子層、硝酸銀的含量以及熱處理方法，制備了不同形貌的TiO2納米薄片薄膜結構。采用陽極氧化法以氟化銨/乙二醇/水為電解液，鈦片及鍍鈦的FTO為反應基底，通過調控電解液含水量、電極距離、反應電壓，制備了不同形貌的TiO2納米管陣列結構和TiO2納米互穿孔道陣列結構。
　　將TiO2納米陣列結構應用于染料敏化太陽能電池(DSSCs)光陽極中，獲得較好的光電轉換性能。本文設計一種