单晶二氧化钛纳米线的制备及其在柔性染料敏化太阳能电池中.PDF

物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao) 578 Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28 (3), 578-584 March [Article] doi: 10.3866/PKU.WHXB201201032 单晶二氧化钛纳米线的制备及其在柔性染料敏化太阳能 电池中的应用 肖尧明 吴季怀* 岳根田 林建明 黄妙良 范乐庆 兰 章 (华侨大学材料物理化学研究所, 福建 泉州 362021) 摘要: 采用强碱水热法制备单晶二氧化钛纳米线(SCTNW), 在高压高温和强碱作用下, 二氧化钛颗粒的(010) · 晶面被 NaOH 溶液侵蚀, 生成钛酸钠(Na2Ti4O9); 经过酸洗后, 生成钛酸水合物(H2Ti4O9 H2O), 钛酸水合物之间 通过氢键连接成线状; 烧结失水后, 最终形成 SCTNW. 通过透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、X 射线能量散射谱(EDS)和 X 射线衍射(XRD)等手段进行表征和测试, 分析了 SCTNW 的形成过程, 探讨了水热 时间对 SCTNW 形成的影响; 将获得的 SCTNW 共混在二氧化钛纳米颗粒的胶体中, 采用刮涂法在柔性钛箔上 制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)光阳极, 通过扫描电子显微镜(SEM)、交流阻抗谱(EIS)、紫外-可见(UV-Vis) 分光光度计和电池光电性能等表征和测试, 探讨了 SCTNW 的共混量对柔性 DSSC 光电性能的影响. 实验结果 · 表明: 当共混 7.5% (w)的 SCTNW 时, 所制备的柔性 DSSC 在 100 mW cm-2 模拟太阳光照下, 光电转换效率达 到6.48%. 关键词: 柔性染料敏化太阳能电池; 二氧化钛; 纳米线; 水热法; 柔性光阳极 中图分类号: O644; O649 Preparation of Single-Crystalline TiO2 Nanowires and Their Application in Flexible Dye-Sensitized Solar Cells XIAO Yao-Ming WU Ji-Huai* YUE Gen-Tian LIN Jian-Ming HUANG Miao-Liang FAN Le-Qing LAN Zhang (Institute of Materi