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《Ti02纳米颗粒Ti02纳米线复合光阳极DSSC的性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、Ti02纳米颗粒Ti02纳米线复合光阳极DSSC的性能研究传统的DSSC的光阳极傲山”度10pm九右的TO纳米颗粒多孔薄膜组成-绷的网络状结构,DSSCil•邯T作时，吸附在TiO2多孔薄股I：的染料分/产工的光工电了快速注入到TiCh的导帯屮,然麻在TO衣几薄膜屮的传输须跨越数个纳木颗粒丿能到达导电肚底并被其收集,在这个过W'1'lll「•〃在人h；：的电r•陷阱和农冊态的作川，光电子在传输过种I怀断立到陷阱态的保获/脱俘作川便比电散系数减小，比在讥阳的TiCh湘腹屮的扩做系数小了近4个数応级叫内1何便
2、肚底对电了的收集和电池短路光电流的捉高空到限制。Gratzel曾经抬;川叫利J：与电肚底ILJM岛度仃庁结构的纳米旳列山极材料町能！!•仃比现仃的纳米颗粒篦几薄膜更仃利J：DSSC件能的捉rto其原因是:⑴纳米阵列“仃很锁的比放射能力,川増加了光在光阳极屮的比阳从浙提高光阳极对光能的利川率:⑵匝人仃庁給构对极人的减少光丫电M电极材料小的传输路径，降低父介儿率。•维纳来结构所財f的优外吸引了人吐研究者的11光.Ihw许多硏究后将研究电点放在了施广维纳米结构的丁心纳来阵列W并以此作为DSSC的朮阳极结构來WA
3、DSSC的件能。WrghcscOK宀鸽利川0佔TK)?纳木找阵列制备的DSSCuf'J「趨过5%的光电转换效率。2013年，•PillV?I：.海等人仗川水热介成法制备出单晶TiO：纳米线，并以此作为光阳极纽装的DSSC扶得了超过7%的)t电转化效率
4、叫山此町以看出MJ••维纳米结构的DSSC所H•右的Ii人潜力。3.1.2TiO2纳米线的制备方法•,ll
5、Jj的介成TiO?纳米线的方法仃静电纺丝決叫水热介成法卩5等。兀屮水热介成技术是介成TiO2纳米纟戈垃厂泛的技术，來川水热合成技术制备TiO2纳米线匸
6、耍/J以卜•二种力•式：(1)饮爆底原位水热t氏纳米线叫使川金屈饮片作为仇源，将兀仮入強碱件溶液屮，并在2001血右的温皮卜水热反戚24h片.右从l(u7l：U片1川我件氏出「io?纳米线，此方法屮饮圧底仃两方1佃的作川，方浙足作为Ti5纳米线的反应物质，另7/面是作为DSSC的导F[i基底收集电子，但认基底不透光，所以其制备的DSSC只能从对电极入射，经过対电极和电解液后会有一部分的光被反射或吸收，使得光能有较人损失，其电池效率较低。(1)以二氧化钛粉体为丽驱体水热生长纳米线㈣::使用TiO2粉体如P2
7、5为原料,在强碱性溶液环境卜•180°C水热反应24h圧右,使得TiCh粉体转变为TiCh纳米线，经过提纯、干燥和眼磨后得到纳米线粉体。(2)在导电玻璃上利用界质成核的方法用二氣化钛询驱休经水热合成纳米线冋：使用钛的化合物如猷酸丁酯和HC1等作为前驱物，将导电波璃放入其中，并在150C左右水热反应18h左右，从而可在导电基底上生怏出纳米线阵列，这种合成方式简化了电极的制作工艺。2.2TiC)2纳米颗粒/Ti()2纳米线复合光阳极薄膜的制备及表征3.2.1TiO2纳米颗粒小。2纳米线复合光阳极薄膜的制备将第
8、二章制备的TiCh纳米颗粒粉体和TiO2纳米线粉休，按不同质鬼比混合并维持总质量不变，TiO2纳米颗粒粉体和TiCh纳米线粉体的详细制备过程如第二章2.2节所述。将混合粉体与乙基纤维素和松油醇等有机添加剂混合制成丝网印刷用浆料(本文所制备的比例为纳米颗粒:纳米线为75:25、60:40、50:50、40:60、25:75,即纳米颗粒:纳米线为1.65g:0.55g、l・32g:0.88g、1.1g:l・lg、0.88g:l.32g、0.55g:l・65g,为分析方便分别按序编号为a、b、c、d、e),并利
9、用丝网印刷技术制备出厚度均为14pm左右的不同比例TiCh纳米颗粒/纳米线复合薄膜。其制备过程如图3-1o图3-1TiO?纳米颗粒/纳木线复合蒲膜制冷流卅图Fig3・lTheprocessflowofpreparationTiO?nanoparticle/nanowirecompositefilm322TiO2纳米颗粒/TiC)2纳米线复合光阳极薄膜的表征图3-2是不同比例TiO2纳米颗粒/纳米线复合薄膜的SEM图片。可以看出在纳米颗粒之间，纳米线和连成网络,随着纳米线比例的增加，网络越*越密集,几隙减小
10、。图3-2g纳米颗粒/纳米线员合荊按的SEM图片纳米颗粒:纳米线(a)75:25(b)60:40(c)50:50(d)40:60(c)25:75lig3-2SfMimagesofTiO^nanopailicle/nanouirecompositeHimofdillercntratiosNanoparticle:Nanovvire(a)75:25(b)60:40(c)5O:5O(d)40:60(e)25:753.3基于复合薄膜光
