二氧化鈦納米薄膜的制備與雜化太陽(yáng)能電池的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展和能源需求的提升,太陽(yáng)能電池引起了廣泛的研究和關(guān)注并有了飛速的發(fā)展。有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化太陽(yáng)能電池因其綜合了有機(jī)和無(wú)機(jī)兩種半導(dǎo)體的優(yōu)越性從而顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?。有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料兼具無(wú)機(jī)材半導(dǎo)體料的高載流子遷移率、高穩(wěn)定性、高機(jī)械強(qiáng)度以及有機(jī)半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)多樣性、高光譜吸收率、易加工和柔韌性等優(yōu)點(diǎn),因此雜化太陽(yáng)能電池的研制具有重要的理論意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值。本課題主要從二氧化鈦納米材料的制備以及合成的二氧化鈦應(yīng)用于太陽(yáng)能電池器件

2、的研制這兩方面展開(kāi)工作。
　　首先采用了靜電紡絲技術(shù)制備二氧化鈦( TiO2)納米纖維和溶膠-凝膠法制備 TiO2納米致密薄膜。掃描電鏡分析表明納米纖維的直徑和均勻性受紡絲液成分和濃度的影響很大,紡絲液配比為500mg聚乙烯吡咯烷酮與0.3ml鈦酸丁酯所制備的納米纖維形貌最好;致密溶膠-凝膠膜受催化劑酸堿性影響很大,酸性條件下制備的致密薄膜形貌更好。
　　其次通過(guò) X射線衍射、拉曼、紅外和 X射線光電子能譜對(duì) TiO2物相結(jié)

3、構(gòu)進(jìn)行了分析。X射線衍射和拉曼光譜分析表明不同制備方法和熱處理保溫時(shí)間的改變對(duì) TiO2晶型有很大影響,隨著保溫時(shí)間的增加,靜電紡絲法制備的 TiO2為銳鈦礦和金紅石的混晶結(jié)構(gòu),而溶膠-凝膠法制備的 TiO2仍為純銳鈦礦結(jié)構(gòu);光電子能譜和紅外光譜分析表明,靜電紡絲法制備的 TiO2中形成了晶格碳摻雜。
　　最后利用自行合成的多層平面 TiO2納米纖維與共軛聚合物共混,制備出有序異質(zhì)結(jié)雜化太陽(yáng)能電池器件。對(duì)所制備的電池器件進(jìn)行電流密