CuO和CuS量子点修饰单晶TiO2纳米棒阵列及光电转化性能表征-论文.pdf

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1、第9卷第2期中国科技论文Vo1．9No．22014年2月CHINASCIENCEPAPERFeb．2014CuO和CuS量子点修饰单晶TiO2纳米棒阵列及光电转化性能表征孙琼，李阳，孙先淼，董立峰(青岛科技大学材料科学与工程学院，山东青岛266O42)摘要：通过浸渍沉积法，对TiOz纳米棒阵列进行了CuO和CuS量子点修饰。通过场发射扫描电镜可以清楚观察到量子点均匀分散于TiOz纳米棒表面，粒子尺寸随反应物中Cu1。的浓度增加而增大，且CuS比CuO尺寸大，颗粒间团聚严重。修饰前后TiOz的晶相组成没有发生明显变化，均为正方金红石相，含铜量子点的结

2、晶相也未出现。在模拟太阳光辐射下，少量的CuO和CuS量子点沉积都能显著提高复合体系的光电响应，最高短路光电流密度分别约为空白TiO2的5倍和3．5倍，说明表面量子点敏化提高了光致电荷分离与转移效率。过量的CuO和CuS沉积会导致粒子尺寸的增大和团聚，不利于和Ti()2之间的电荷转移，光电流随之降低。另外，CuO敏化Ti()2的光电转化性能和稳定性都要优于CuS，推测这是由于CuS粒子大，易团聚，并且在光照下容易得电子形成更加稳定的CuzS所致。关键词：太阳能电池；二氧化钛；量子点敏化；氧化铜；硫化铜中图分类号：O614．411；TB383．1文献

3、标志码：A文章编号：2095—2783(2014)02—0218—06CuOandCuSquantumdotsensitizedsingle-crystalTi0nanorodarraysandtheirph0t0electricalperformanceSunQiong，LiYang，SunXianrniao，DongLifeng(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，QingdaoUniversityofScienceandTechnology，Qngdao，Shandong266042，China)A

4、bstract：ThedecorationofTiO2nanorodarrayswithCuOandCuSquantumdots(QDs)wascarriedoutthroughthedippinganddepositionprocess．CuOandCuSQDsuniformlydispersedonthesurfaceofTiO2nanorods，andtheparticlesizeincreasedwiththeincreaseinconcentrationofCu抖inreactants．Inaddition，CuSparticleswer

5、emuch1argerandmoreaggregatedthanCuOnanoparticles．ThecrystallinityofTiOzwastetragonalrutilephase，andhadnoobviouschangesbeforeandaftertheQDsensiti—zation，andnotypicalpeaksoftheQDscontainingCu(II)couldbeobserved．Undertheirradiationofsolarsimulator．thephoto—currentresponseOfthecom

6、positesystemcanbeimprovedbythedepositionofCuOorCuSQDsandthehighestphotocurrentden—sitywasaround5or3．5timesthatoftheTiO2，respectively，indicatingthatthephotoinducedchargeseparationandtransferwerecertainlypromotedbytheintroductionofthesecupricQDs．ThedepositionoftOOhighconcentrait

7、ionQDscouldresultinO—vergrowthandaggregationofthegrains，whichmayhinderthechargetransferbetweentheQDsandTiO2，thusreducingthephotocurrent．Furthermore，theenhancedphotoelectricalactivityandstabilityofTiO2sensitizedbyCuOwasalwayshigherthanthatofCuS，whichcanbeduetOlargeandaggregated

8、CuSQDsandtheproductionofmorestableCu2Sresultedfromcapturingth