论文部分内容阅读
本次试验在FTO导电玻璃基底上通过水热反应制备一维取向金红石结构的TiO2纳米线阵列材料,以N719染料敏化光阳极,组装染料敏化太阳能电池,测试器件的光电性能。主要研究材料的生长机理,在水热反应中前驱体体积,反应与刻蚀的时间,溶剂组分对TiO2纳米线阵列微观相貌的影响。通过SEM观察薄膜的形貌组织,原子力显微镜测试薄膜材料的表面粗糙度,通过XRD分析材料晶型结构,紫外可见分光光度计测试材料的性能及禁带宽度大小,通过J-V曲线表征器件性能参数。预先通过0.2M TiCl4溶液对FTO基底预处理,550oC退火制备种子层,对比不同钛的前驱体溶液制备TiO2纳米线阵列, TiCl4可制备有一定长径比的纳米线阵列,进而研究不同体积的TiCl4溶液,不同反应时间对制备纳米线薄膜的影响,对纳米线阵列进行不同时间的刻蚀,以不同刻蚀时间的TiO2纳米线阵列组装器件,刻蚀3h时可制备器件的效率为2.21%。考察以无水乙醇为溶剂可制备晶粒尺寸小、致密的TiO2纳米线阵列薄膜。不同体积的C2H5OH制备TiO2纳米线阵列材料测试紫外可见吸光光谱分析材料在可吸收370nm到390nm波长的入射光,计算禁带宽度Eg值,为3.332eV到3.276eV范围内。分析器件的J-V曲线,当以25ml的C2H5OH合成的TiO2纳米线阵列阳极材料,纳米线阵列长度为29.52μm,组装器件开路电压为646mV,短路电流密度5.47mA/cm2,填充因子为0.76。光电转化的效率有为2.82%。