ZnO納米線的控制生長(zhǎng)及在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用

【摘要】：利用旋涂法在FTO導(dǎo)電玻璃板上制備一層ZnO籽晶,再經(jīng)水熱生長(zhǎng),得到雜亂的和規(guī)整的ZnO納米線;重復(fù)該過(guò)程,制備得到帶分枝結(jié)構(gòu)的ZnO納米線。利用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)和光電轉(zhuǎn)換測(cè)試系統(tǒng)等手段,研究了水熱生長(zhǎng)條件對(duì)ZnO形態(tài)和晶體結(jié)構(gòu)的影響,以及它們對(duì)染料吸附率和光電轉(zhuǎn)換效率的影響。結(jié)果表明:在生長(zhǎng)液中添加聚乙烯亞胺有利于ZnO籽晶擇優(yōu)取向單向生長(zhǎng);原位生長(zhǎng)形成的ZnO納米線均為纖鋅礦結(jié)構(gòu),結(jié)晶性良好;影響帶分支結(jié)構(gòu)ZnO納米線制備的關(guān)鍵因素為懸掛籽晶次數(shù)和晶化熱處理升溫速率。解吸附和光電性能測(cè)試結(jié)果表明,相對(duì)于初始的ZnO納米線,帶分枝結(jié)構(gòu)的ZnO納米線具有更高的染料吸附率和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率。 【作者單位】： 西安交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;西安交通大學(xué)金屬材料強(qiáng)度國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 氧化鋅納米線 水熱生長(zhǎng) 染料吸附率 轉(zhuǎn)換效率
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50773062)
【分類(lèi)號(hào)】：O614.241;TM914.4
【正文快照】： 相對(duì)于硅太陽(yáng)能電池,基于半導(dǎo)體氧化物和有機(jī)染料的染料敏化太陽(yáng)能電池(DSCs)具有廉價(jià)、穩(wěn)定和易制備等優(yōu)點(diǎn)。DSCs是一個(gè)電化學(xué)系統(tǒng),它以一層寬帶隙半導(dǎo)體(TiO2或ZnO)多孔膜作為吸附染料的光陽(yáng)極[1-3]。TiO2納米顆粒和納米線是研究最為廣泛的光陽(yáng)極材料,其最高轉(zhuǎn)換效率可達(dá)11.

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