TiO2-SrO核殼結(jié)構(gòu)納米線陣列的制備與表征及其在DSSC中的應(yīng)用.pdf

1、染料敏化太陽能電池(DSSC)是一種新型太陽能電池，它具有成本低、制作工藝簡(jiǎn)單、原材料來源豐富以及環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛研究。目前，采用具有直線電子傳輸能力的一維納米材料作為DSSC 光陽極成為研究的熱點(diǎn)；另外通過寬禁帶金屬氧化物的包覆來抑制電子的復(fù)合提高電池的轉(zhuǎn)化效率也是DSSC 當(dāng)前發(fā)展的主要趨勢(shì)。因此，本論文對(duì)TiO2納米線陣列的制備、TiO2納米線核殼結(jié)構(gòu)的制備、納米線混合的DSSC以及TiO2納米顆粒的核殼結(jié)構(gòu)DSSC 四個(gè)方

2、面進(jìn)行了研究。
　　 (1)以Ti 片為原料，使其與強(qiáng)堿溶液水熱反應(yīng)，研究水熱反應(yīng)工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)物納米結(jié)構(gòu)形貌的影響；然后通過煅燒使鈦酸納米線陣列轉(zhuǎn)化成TiO2納米線陣列；同時(shí)也對(duì)TiO2納米線陣列的形成機(jī)理進(jìn)行了討論；最后我們將TiO2納米線和P25粉混合制備DSSC 光陽極，并對(duì)電池的光電性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，水熱反應(yīng)時(shí)間對(duì)形貌的影響不大，而堿溶液的濃度和水熱反應(yīng)溫度對(duì)形貌有很大的影響。
　　 (2)以TiO2納米線

3、陣列為核結(jié)構(gòu)，將其浸泡到飽和Sr(NO3)2 溶液中制備TiO2/SrO核殼結(jié)構(gòu)的納米線陣列，研究浸泡時(shí)間對(duì)SrO 厚度的影響，并測(cè)試SrO 厚度對(duì)TiO2納米線陣列薄膜的反射光譜的影響。結(jié)果表明SrO 殼層的厚度在比較小的情況下對(duì)TiO2納米線陣列的反射光譜有很大影響，但當(dāng)厚度增加到一定程度時(shí)，再增加SrO殼層的厚度對(duì)TiO2納米線陣列的反射光譜沒有明顯影響。
　　 (3)以P25粉為原料，利用其與強(qiáng)堿溶液水熱反應(yīng)制備TiO2

4、納米線，將TiO2納米線和P25粉混合制備DSSC 光陽極，并對(duì)電池的光電性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明當(dāng)納米線的含量較少時(shí)能夠提高電池的性能，而納米線的含量較高時(shí)不能提高電池的性能。
　　 (4)以P25粉為原料制備納米顆粒薄膜，將其浸泡到飽和Sr(NO3)2溶液中制備TiO2/SrO核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒薄膜，組裝成電池后對(duì)它的光電性能、電子壽命和暗電流進(jìn)行表征。結(jié)果表明隨著殼層厚度的增加，開路電壓的衰減速率減小，電子的成活壽命延長(zhǎng)，電子