阳极氧化法制备TiO2纳米管及其电池性能研究

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,并将所制备的TiO2纳米管用作染料敏化太阳能电池光阳极.研究了氧化时间,电解质浓度,水含量和表面处理对纳米管及电池性能的影响.结果表明:随氧化时间的增加,纳米管的长度和直径增加.氧化时间为7h时,纳米管的长度和直径分别为550 nm和40nm,当氧化时间为50h,纳米管的长度和直径分别为2.41μm和70肿.电解质NH4F浓度从0.25wt;,0.5wt;增加到1wt;时,纳米管的长度先增后降,直径基本不变,当NH4F浓度为1wt;时,其长度为1.50μm,直径50nm左右,并且纳米管表面部分被腐蚀.水含量为0时纳米管长度1.60μm,直径25nm;当含水1;时纳米管长度1.90 μm,直径50nm;但水含量增加到3;时,其长度却降至973 nm,直径50nm.用长和直径分别为2.60μm和70nm纳米管制备成染料敏化太阳能电池,其光电转化效率为2.45;.     

垂直导电衬底的ZnO纳米片的制备及其染料敏化太阳电池的性能

介绍了二水乙酸锌/甲醇体系和硝酸锌/尿素体系制备垂直导电衬底的多孔ZnO纳米片、相应染料敏化太阳电池的性能以及制备垂直导电衬底ZnO纳米片体系的发展和现状.硝酸锌/尿素体系更易得到垂直导电衬底的多孔ZnO纳米片,而采用二水乙酸锌/甲醇体系,既可得到垂直导电衬底的多孔ZnO纳米片,也可得到由纳米片组成的多级结构微球.当前,硝酸锌/尿素体系制备的垂直导电衬底的ZnO纳米片的电池最高光电转换效率已达6.06;.     

杂化钙钛矿(NH3C6H12NH3)CuCl4的制备与表征

采用低温溶液法合成了含有二铵阳离子结构的新型二维层状结构的有机/无机杂化钙钛矿材料（NH₃C₆H₁₂NH₃） CuCl₄。采用元素分析、红外光谱、X射线衍射和紫外-可见光吸收光谱等手段对其结构与性能进行了表征。结果表明该材料的紫外-可见吸收光谱吸收峰位于285 nm和387 nm,层间距为1.18 nm。二铵阳离子的引入,使有机层⁺NH₃C₆H₁₂NH₃+与2个相邻的无机框架CuCl₄^2-分别通过较强的氢键结合在一起,排列更为规整,热稳定性更高。与单铵阳离子结构的杂化钙钛矿材料相比,由于不存在两层有机分子层间较弱的范德华力,（NH₃C₆H₁₂NH₃） CuCl₄材料的电阻率为1.36×10⁵ Ω·cm,比单胺结构的杂化钙钛矿材料的电阻率低3个数量级。     

杂化钙钛矿(NH_3C_6H_(12)NH_3)CuCl_4的制备与表征

采用低温溶液法合成了含有二铵阳离子结构的新型二维层状结构的有机/无机杂化钙钛矿材料(NH_3C_6H_(12)NH_3)CuCl_4。采用元素分析、红外光谱、X射线衍射和紫外-可见光吸收光谱等手段对其结构与性能进行了表征。结果表明该材料的紫外-可见吸收光谱吸收峰位于285 nm和387 nm,层间距为1.18 nm。二铵阳离子的引入,使有机层~+NH_3C_6H_(12)NH_3~+与2个相邻的无机框架Cu Cl42-分别通过较强的氢键结合在一起,排列更为规整,热稳定性更高。与单铵阳离子结构的杂化钙钛矿材料相比,由于不存在两层有机分子层间较弱的范德华力,(NH_3C_6H_(12)NH_3)CuCl_4材料的电阻率为1.36×105Ω·cm,比单胺结构的杂化钙钛矿材料的电阻率低3个数量级。     

化学浴沉积法制备多级结构ZnO微球及其电池性能

以三乙醇胺(TEA)和二水乙酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)为原料,采用化学浴沉积法制备多级结构ZnO微球,并将获得的多级结构ZnO微球粉应用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)光阳极.主要研究了TEA量和反应时间对产物形貌和电池性能的影响.采用SEM和XRD分析对多级结构ZnO微球进行形貌和物相表征,采用Ⅰ-Ⅴ测试仪和电化学工作站对电池性能进行了分析.结果表明:反应温度80℃,反应时间2h,TEA/水为0.15时所制备的多级结构ZnO微球粉组装成电池性能最佳,其光电转化率为3.18;,开路电压为0.64V,短路电流为9.36 mA·cm-2,填充因子0.53.     

ITO/g-C3N4异质结催化剂的制备及其光解水产氢性能

采用低温热解法合成出g-C₃N₄和In₂O₃:Sn(ITO)催化剂粉体,通过静电引力作用将少量ITO纳米粉体分散在g-C₃N₄粉体颗粒表面制成ITO/g-C₃N₄异质结光催化剂。在可见光模拟系统中以乙醇为牺牲剂,检测氢气生成速率表征催化剂的光催化性能, 并借助X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis)等对催化剂粉体进行了表征。实验结果表明, ITO附着在g-C₃N₄颗粒表面有利于光生电子的转移和光解水析氢反应。ITO/g-C₃N₄催化剂较之纯g-C₃N₄催化剂活性显著提高。当ITO附着量为4%时,析氢速率可稳定在350 μmol·g^-1·h^-1。     

中性配体对铕及铽配合物光致发光性能的影响

通过对具有不同中性分子的铕和铽配合物量子效率的比较和激光化学测试,利用钆配合物做模型分子而初步得出了中性配体对铕和铽配合物发光影响的机理。中性配体的影响主要是两方面:参与分子内能量传递和影响第一激发三重态寿命。     

ZnO/TiO2复合光阳极染料敏化太阳能电池的研究

采用醇热法制备ZnO纳米粉体,采用水热法制备TiO2纳米粉体,将不同质量分数的ZnO与TiO2混合制备浆料,采用刮涂法在掺氟的SnO2透明导电玻璃(FTO)上制备ZnO/TiO2纳米复合薄膜光阳极,与Pt对电极和电解质组装成染料敏化太阳能电池.采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电镜(SEM)对所制备的样品进行表征,通过光电性能测试和电化学阻抗谱测试,研究了添加不同质量分数的ZnO对电池性能的影响.结果表明:不添加ZnO纳米粉时,纯TiO2光阳极的电池光电转换效率为7.95;,而添加了2wt; ZnO的ZnO/TiO2复合光阳极电池的效率达到9.54;,比纯TiO2电池的效率提高了20;.