TiO_2多孔单晶纳米片阵列的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

【摘要】：自1991年Grtzel等~([1])报道染料敏化太阳能电池(DSSC)以来,TiO_2纳米材料因其高稳定性、较长的电子空穴寿命和廉价等优势,成为染料敏化太阳能电池中常见的光阳极材料。在各种TiO_2结构中,具有高比表面积的纳米阵列结构因其高的染料负载量以及快速的电子传输通道受到研究人员的广泛关注~([2])。此外,研究表明,具有(001)暴露面的锐钛矿纳米片结构在提高染料吸附量及减少光生电子复合等方面具有显著的优势~([3]),但是在制备过程中常常使用HF或F~-离子来控制产生(001)暴露面。我们利用两步水热法,在没有F~-离子的存在下合成了具有多孔结构的锐钛矿型TiO_2纳米片阵列(图1a),阵列厚度约为10μm。TEM和电子衍射结果表明,纳米片为多孔单晶结构,且暴露(001)晶面(图1b)。将该阵列结构初步应用于染料敏化太阳能电池中,能够获得7.42%的光电转化效率(图1c)。多孔结构有利于提高染料吸附量,阵列结构可以提供直接的电子传输通道,而单晶结构则有助于减少电子-空穴复合和提高光生电子的寿命。预期这种TiO_2多孔单晶纳米片阵列在染料敏化太阳能电池领域有着潜在的应用价值。 【作者单位】：北京大学化学与分子工程学院
【关键词】：二氧化钛 纳米片阵列 多孔单晶 染料敏化太阳能电池
【分类号】：O646.54;TM914.4
【正文快照】： TiO_2多孔单晶纳米片阵列的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用@张艳鹤$北京大学化学与分子工程学院!100871北京 @齐利民$北京大学化学与分子工程学院!100871北京自1991年Grtzel等~([1])报道染料敏化太阳能电池(DSSC)以来,TiO_2纳米材料因其高稳定性、较长的电子空穴寿

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