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单晶金红石TiO2纳米棒阵列染料敏化太阳能电池及其电子传递性能的优化( Optimization of single-crystal rutile TiO2 nanorod arrays based dye-sensitized solar cells and their electron transport properties )
SM Wang WW Dong RH Tao ZH Deng JZ Shao LH Hu J Zhu XD Fang dye-sensitized solar cell titania nanorod arrays titanium tetrachloride modification dye adsorption charge-collection efficiency
采用TiCl4溶液法对用作染料敏化太阳能电池光阳极的单晶金红石TiO2纳米棒阵列(TNRs)进行了改性。经过改性后,在TNRs表面合成了大量金红石型TiO2纳米粒子。这些改性TNRs的比表面积和染料吸附量明显增加,其光伏性能显著改善。当TiCl4溶液浓度为0.2M,生长时间为36h时,能量转换效率最高可达4.14±0.07%。为了获得相似的能量转换效率,单晶TNRs基DSSCs需要比P25纳米TiO2基DSSCs少得多的染料。与以往文献相反,裸的和修饰的一维纳米结构的单晶金红石TNRs的电子传输速率比P25 TiO2纳米粒子薄膜慢。裸金红石和改性金红石单晶TNRs的电子复合寿命的增加弥补了电子输运速率较慢的不足,使其具有与P25 TiO2纳米粒子基DSSCs相似的电荷收集效率。
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