【摘 要】
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采用水热合成法在氟掺杂二氧化锡(FTO)导电玻璃基底上得到TiO2纳米阵列薄膜,并进一步通过NaOH溶液水热处理制备了由巢状纳米阵列及纳米片覆盖层构成的TiO2纳米阵列分级结构一
【机 构】
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中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室,中国科学院广州能源研究所,广州510640中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室,中国科学院广州能源研究所,广
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采用水热合成法在氟掺杂二氧化锡(FTO)导电玻璃基底上得到TiO2纳米阵列薄膜,并进一步通过NaOH溶液水热处理制备了由巢状纳米阵列及纳米片覆盖层构成的TiO2纳米阵列分级结构一体化薄膜.采用场发射扫描电镜(FE-SEM),X射线衍射(XRD),紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱和吸收光谱技术对TiO2薄膜的结构和性质进行表征.FE-SEM结果表明:分级结构TiO2薄膜膜厚为1.5 μm,薄膜由一层纳米片覆盖层(约0.2 μm高)和一层巢状纳米阵列层(约1.3 μm高)组成.XRD谱图表明TiO2薄膜为锐钛矿相.UV-Vis光谱显示分级结构TiOz薄膜具有较强的光捕获能力和染料吸附能力.TiO2纳米片/巢状分级结构纳米阵列薄膜作为光阳极,可有效地提高染料敏化太阳能电池的光电转换效率,其短路电流(Jsc)为7.79 mA·cm-2,开路电压(Voc)为0.80 V,填充因子(FF)为0.40,光电转换效率(η)为2.48％,其光电转换效率较TiO2纳米阵列薄膜提高了近10倍.
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