TiO_2纳米森林的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

利用简单的两步水热法,制备了由底层一维TiO_2纳米杆阵列以及上层三维TiO_2纳米花团簇结构构成的TiO_2纳米森林光阳极薄膜及其染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell,DSSC).本文分别研究了TiO_2纳米颗粒、一维TiO_2纳米杆阵列以及纳米森林结构对光阳极和DSSC性能的影响.实验结果显示,TiO_2纳米森林结构可提高光阳极对入射光和散射光的利用以及对光生载流子的收集和传输速率.因此,基于TiO_2纳米森林结构光阳极的DSSC经过TiCl_4后处理后具有最佳性能,其短路电流密度(short-circuit photocurrent density,J_(sc))为16.31mA·cm~(-2),光电转换效率(photoelectric conversion efficiency,PCE)为6.47%,与基于TiO_2纳米颗粒光阳极的DSSC相比,分别提高了约30.7%和17.4%.