有机电解液中TiO2纳米管阵列的制备及其光电性能

摘要

在氟化铵/丙三醇电解液中,采用恒压直流阳极氧化法制备 TiO2纳米管阵列,并研究其在空气热处理过程中的结晶行为,最后将管阵列作为光阳极组装成染料敏化太阳能电池(DSSC),研究氧化时间和热处理温度对其光电性能的影响.结果表明：TiO2纳米管阵列的形成是一个随时间渐进演变的过程；随着氧化时间的延长,纳米管长度逐渐增大,当时间为70 h时,长度达到5μm左右；管阵列在空气中于400℃以下热处理后,由锐钛矿相构成,450和500℃热处理时,由锐钛矿相和金红石相构成,同时管阵列结构具有良好的高温稳定性.光电性能测试显示,20 V、70 h制备的TiO2纳米管阵列经450℃热处理后,组装成的染料敏化太阳能电池的(有效面积1 cm2)光电转换效率可达到0.989%.