唐昭芳
,
陈志刚
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.14.025
以垂直沉积法制备的聚苯乙烯(polystyrene,PS)胶体晶体为模板,钛酸四异丙酯为钛源,通过浸渍-煅烧工艺制备了具有分层次有序结构的大孔TiO2双层膜,并作为光阳极应用于染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs).采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、紫外-可见漫反射光谱仪和氮气吸附-脱附分析仪等手段对样品进行了表征.结果表明,有序大孔TiO2薄膜较好地复制了PS模板的三维有序结构,且有较大的比表面积.光电性能测试结果表明,与以纯P25薄膜为光阳极的DSSCs相比,有序大孔TiO2双层膜为光阳极能够明显提高DSSCs的光电转换效率,可从4.16％提高到6.08％.该类型分层次有序结构大孔TiO2双层膜在DSSCs中具有重要的潜在应用价值.
关键词:
胶体晶体模板
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TiO2
,
双层膜
,
染料敏化太阳能电池
陈爱莲
,
唐昭芳
,
陈杨
,
陈志刚
材料研究学报
为了提高染料敏化太阳能电池(DSSC)的光电转化效率,以聚苯乙烯微球(290-300 nm)自组装形成的胶体晶体为牺牲模板制备了三维有序氧化钛中空球(3DOHS-TiO2)薄膜材料,考察了以P25-TiO2/3DOHS-TiO2双层膜为光阳极的电池的光电转化特性.扫描电镜结果表明:3DOHS-TiO2样品中的TiO2中空球呈紧密六方排列,其球心距为260-270 nm,壁厚为40-50 nm,相邻的TiO2中空球彼此之间通过孔洞相互连接;透射电镜结果表明:TiO2中空球体由尺寸约为10nm的锐钛矿相氧化钛颗粒组成,其壳壁上有由颗粒间堆积形成的介孔.光电性能测试结果表明:P25-TiO2/3DOHS-TiO2/DSSC的光电转化效率可达6.98％,明显优于常规的P25-TiO2/DSSC(4.32％),其原因是双层膜光阳极中的3DOHS-TiO2薄膜对太阳光散射和捕捉能力的增强.
关键词:
无机非金属材料
,
氧化钛
,
三维有序结构
,
胶体晶体模板
,
染料敏化太阳能电池
祝雅娟
,
付猛
,
唐昭芳
人工晶体学报
以葡萄糖为碳源、硫酸为脱水剂、聚苯乙烯胶体晶体为模板,采用简单的浸渍-煅烧工艺制备了高度三维有序大孔碳(3DOM-C)材料.利用SEM、FESEM、TEM、紫外-可见光光度计和氮气吸附-脱附分析仪对样品进行了表征,考察了3DOM-C、贵金属Pt和活性碳作为对对电极材料在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的光电转化性能,并进一步对电极进行了电化学阻抗分析.结果表明,3DOM-C材料的孔径约为280 nm,具有三维有序网络空间结构.J-V测试结果显示,3DOM-C/DSSC的光电转化效率为4.61％,达到了Pt/DSSC的90％.阻抗测试结果显示,3DOM-C电极表现出良好的电催化活性及导电性,与Pt电极相近且远高于活性碳.
关键词:
胶体晶体模板
,
三维有序大孔碳
,
染料敏化太阳能电池
,
对电极
