【摘 要】
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增加光子利用率[1]和减弱反向电荷复合[2]是提高染料敏化太阳电池(DSC)的有效方法.我们利用简易的TiCl4水解法制备TiO2晶种层,在其表面生长TiO2纳米线.并通过TiCl4水溶液浓度实现对TiO2纳米线密度的调控.实验表明,提高晶种层制备过程中所使用的TiCl4浓度,能够增加TiO2纳米线的单位密度.更重要的是,这种方法制备的TiO2薄膜能够应用于DSC中作为n-型半导体材料.TiO2纳
【机 构】
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东北师范大学紫外光发射材料与技术教育部重点实验室,吉林长春130024
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增加光子利用率[1]和减弱反向电荷复合[2]是提高染料敏化太阳电池(DSC)的有效方法.我们利用简易的TiCl4水解法制备TiO2晶种层,在其表面生长TiO2纳米线.并通过TiCl4水溶液浓度实现对TiO2纳米线密度的调控.实验表明,提高晶种层制备过程中所使用的TiCl4浓度,能够增加TiO2纳米线的单位密度.更重要的是,这种方法制备的TiO2薄膜能够应用于DSC中作为n-型半导体材料.TiO2纳米线密度的增加能够提高光阳极的比表面积,增加染料吸附量,提高光生电流,晶种层获得的光生电流比没有晶种层时提高3倍,最终获得3.3％的光电转换效率(图1).我们利用电化学循环伏安[3]测试手段,对不同浓度制备的晶种层(图2)进行测试,发现晶种层可以起到保护FTO,减少反向电荷复合的作用,通过j-v测试,染料敏化电池的开路电压可以达到800mV.这种水解TiCl4制备TiO2晶种层的方法,对TiO2纳米线密度的可控调节以及三维全固态敏化电池器件的应用具有现实意义.
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