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《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》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
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
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