单晶二氧化钛纳米棒阵列的修饰及其在量子点敏化太阳电池中的应用.pdfVIP

物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao) May Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (5), 873-880 873 [Article] doi: 10.3866/PKU.WHXB201403042 单晶二氧化钛纳米棒阵列的修饰及其在量子点敏化太阳电池中的应用 王时茂 1 董伟伟 1,2,* 方晓东 1,2,* 邓赞红 1,2 邵景珍 1,2 胡林华 2 朱 俊 2 (1中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽省光子器件与材料重点实验室, 合肥 230031; 2中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室, 合肥 230031) 摘要: 使用 TiCl4 溶液对单晶 TiO2 纳米棒阵列(TNRs)进行修饰, 通过在 TiO2 纳米棒表面合成 TiO2 纳米颗粒来 提高 TNRs 的表面积, 提高 TNRs 对量子点的吸附能力, 并在此基础上研究了 TiCl4 修饰时间对基于单晶 TNRs 的 CdS/CdSe 量子点敏化太阳电池光伏性能的影响, 同时结合强度调制光电流谱(IMPS)研究了 TiO2 纳米棒阵 列的电子传输性能. 结果表明: TiCl 修饰可以大幅提高基于单晶 TNRs 的 CdS/CdSe 量子点敏化太阳电池的光 4 ? 伏性能, 在 TiCl 修饰时间为 60 h 时, 其短路电流密度和光电转换效率分别由修饰前的(2.93±0.07) mA cm-2 和 4 ? -2 0.36%±0.02%提高至(8.19±0.12) mA cm 和 1.17%±0.07%. 同时, IMPS 测试表明电子在单晶 TiO2 纳米棒阵 列中的传输速率高于在 TiO2 纳米颗粒薄膜中的传输速率, 证明了单晶 TiO2 纳米棒阵列在电子传输方面的优越 性. 关键词: 量子点敏化太阳电池; 光阳极; 二氧化钛; 纳米棒阵列; 修饰; 电子传输 中图分类号: O646 Modification of Single-Crystal TiO2 Nanorod Arrays and Its Application in Quantum Dot-Sensitized Solar Cells WANG Shi-Mao1 DONG Wei-Wei1,2,* FANG Xiao-Dong1,2,* DENG Zan-Hong1,2 SHAO Jing-Zhen1,2 HU Lin-Hua2 ZHU Jun2