二氧化钛包覆氧化锌纳米阵列光阳极的制备与性能

摘要：

采用直流反应磁控溅射工艺,在ZnO纳米阵列的表面实现TiO2包覆,作为染料敏化太阳能电池光阳极,研究TiO2-ZnO核壳结构的形成机理和制备工艺对其光电性能的影响.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪表征光阳极材料的成分与结构.测试电池组件的伏安特性曲线、电压-时间曲线和电化学阻抗谱,分析TiO2包覆对电子传输性能和光电转换效率的影响机理.结果表明:磁控溅射制备的TiO2颗粒完整地包覆ZnO纳米阵列,使得纳米棒表面形貌由六棱柱向圆柱状转变,间隙变窄,直径较ZnO纳米阵列有所增加,阵列有序度得到改善.随着延长染料吸附时间和TiO2包覆,光阳极界面电子传输阻抗显著增加,光生电子的寿命也得到提高.经过包覆的光阳极能够作为阻挡层钝化表面缺陷,抑制复合的发生,从而提高开路电压和填充因子.经过包覆的光阳极其光电转换效率相对于纯ZnO纳米阵列提高了132％.

关键词：核壳结构、染料敏化太阳能电池、光电性能

所属期刊栏目：42

分类号：TM914

在线出版日期：2014-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：862-868