不同结构与形貌的TiO2纳米管阵列在染料敏化太阳能电池中的应用

摘要：

高度有序的TiO2纳米管阵列能够减少界面复合、提高载流子定向传输效率以及增加光散射,从而使其在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中具有潜在的应用价值.纳米管的表面形貌和结构(如长度、壁厚、管直径和管间距)等都会对电池效率产生一定的影响.本文采用阳极氧化的方法,用甲酰胺(FA)、乙二醇(EG)、少量的水以及氟化铵作为电解液,成功制备了具有不同粗糙度的TiO2纳米管阵列.随着FA和EG比例的不同,纳米管的管口直径在72～120 nm之间变化,同时,管壁也在19～47 nm之间变化.随着FA含量的增加,管壁的粗糙度也逐渐增加.将该TiO2纳米管阵列作为光阳极应用于DSSCs中,发现开路电压和壁厚密切相关,短路电流密度与管长和管间距等因素也有着紧密的联系,这些结果为进一步研发不同结构的TiO2纳米管阵列在DSSCs中的应用提供了理论与实验依据.

关键词：染料敏化太阳能电池、TiO2纳米管、结构、开路电压、电流密度

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资助基金：科技部国际合作专项2010DFB63530;国家自然科学基金51043010,21203039;中国科学院“百人计划”资助

在线出版日期：2014-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2479-2486