阳极氧化法制备TiO_2纳米管及其电池性能研究

摘要

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7 h时,纳米管的长度和直径分别为550 nm和40 nm,当氧化时间为50 h,纳米管的长度和直径分别为2.41μm和70 nm。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50 nm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25 nm;当含水1%时纳米管长度1.90μm,直径50 nm;但水含量增加到3%时,其长度却降至973 nm,直径50 nm。用长和直径分别为2.60μm和70 nm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%。