碱性环境水热法制备TiO_2纳米颗粒及其在染料敏化太阳能电池中的应用

【摘要】：通过碱性环境水热法制备了TiO2纳米颗粒,以异丙醇钛作为钛源,四乙基氢氧化铵作为碱性解胶剂.研究了四乙基氢氧化铵的浓度以及水热温度对TiO2纳米颗粒的影响.通过XRD、TEM对合成的TiO2晶粒尺寸、晶相以及形貌进行了表征.实验结果表明,使用四乙基氢氧化铵作为解胶剂,合成的TiO2颗粒由纯锐钛矿相组成,形状呈拉长的截断四方双锥结构.由于解胶的碱性环境,在TiO2的表面形成了富氧表面,使得在TiO2纳米颗粒表面更多的是热动力学稳定性更好的(101)和(001)面.制备的平均粒径大小为14nm的TiO2纳米颗粒用于染料敏化太阳能电池中作为光阳极.通过电化学阻抗谱(EIS)分析了此种TiO2颗粒的电子传输特性.在AM 1.5的模拟太阳光下,使用这种TiO2纳米颗粒作为光阳极的染料敏化太阳能电池获得了超过7%的光电转换效率. 【作者单位】： 武汉大学物理科学与技术学院;人工微纳结构教育部重点实验室(武汉大学);
【关键词】： 水热合成 碱性环境 二氧化钛 染料敏化太阳能电池
【基金】：国家自然科学基金(10804087)资助
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： TiO2是一种环境友好型材料,被广泛的应用于化妆品、涂料、颜料等日常生活中.自从1972[1]年发现TiO2电极在紫外光照射下可以分解水的现象后,TiO2的光催化特性以及光伏特性得到了广泛的研究,其中染料敏化太阳能电池是其光伏特性应用的典型代表[2-3].纳米晶TiO2多孔膜是染料敏化

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