基于一维/二维二氧化钛纳米晶薄膜的构建及其光电性能研究

摘要

二氧化钛纳米晶薄膜的低温制备(＜150℃)是柔性染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized Solar Cells,DSC)制备的关键.本文设计并构建了一种新型的、一维/二维二氧化钛纳米晶复合薄膜并将其用于柔性DSC.一维氧化钛纳米晶采用商业化的P25粉体,二维二氧化钛粉体则通过中温煅烧(500～800℃)吸附有钛盐水解产物的氧化石墨烯得到.该二维二氧化钛粉体具有类石墨烯结构,平面尺寸达数个微米、厚度约为20 nm.研究表明,煅烧温度对二维二氧化钛的结晶性、颗粒尺寸、孔结构有重要的影响.将P25与该二维二氧化钛粉体混合进行复合纳米晶薄膜的制备能十分有效地提高柔性DSC的光电转换性能,当混合比例为4∶1时DSC的光电转换效率达到了2％,与基准DSC相比提高了70.9％.