王艳香
,
黄丹丹
,
杨志胜
,
黄丽群
,
范学运
,
李家科
,
孙健
人工晶体学报
介绍了二水乙酸锌/甲醇体系和硝酸锌/尿素体系制备垂直导电衬底的多孔ZnO纳米片、相应染料敏化太阳电池的性能以及制备垂直导电衬底ZnO纳米片体系的发展和现状.硝酸锌/尿素体系更易得到垂直导电衬底的多孔ZnO纳米片,而采用二水乙酸锌/甲醇体系,既可得到垂直导电衬底的多孔ZnO纳米片,也可得到由纳米片组成的多级结构微球.当前,硝酸锌/尿素体系制备的垂直导电衬底的ZnO纳米片的电池最高光电转换效率已达6.06％.
关键词:
染料敏化太阳电池
,
ZnO纳米片
,
化学浴沉积
,
光电转换效率
王艳香
,
罗俊
,
郭平春
,
赵学国
,
杨志胜
,
朱华
,
孙健
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140617
杂化钙钛矿是近年来发展非常迅速的一类新型光电材料。自从2009年日本学者首次研究钙钛矿敏化太阳电池，经过五年的发展，有机铅卤化物钙钛矿太阳电池光电转换效率从最初的3.1%跃升到19.3%。本文介绍了有机铅卤化物钙钛矿的结构及其在有机/无机杂化钙钛矿太阳电池中的应用，并从有机铅卤化物钙钛矿太阳电池的发展历程、器件结构、制备方法等方面做了总结。最后简要讨论了钙钛矿太阳电池的长期稳定性、环境问题，并就未来发展趋势进行展望。
关键词:
太阳电池
,
钙钛矿
,
有机铅卤化物
,
光电效率
,
TiO2/ZnO光阳极膜
,
空穴传输材料
,
综述
王艳香
,
李海超
,
范学运
,
杨志胜
,
黄丽群
,
孙健
人工晶体学报
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7h时,纳米管的长度和直径分别为550 nm和40nm,当氧化时间为50h,纳米管的长度和直径分别为2.41μm和70肿.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50nm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25nm;当含水1％时纳米管长度1.90 μm,直径50nm;但水含量增加到3％时,其长度却降至973 nm,直径50nm.用长和直径分别为2.60μm和70nm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％.
关键词:
染料敏化太阳能电池
,
阳极氧化
,
TiO2纳米管
,
性能
王艳香
,
高智丹
,
杨志胜
,
黄丽群
,
李家科
,
孙健
人工晶体学报
采用醇热法制备ZnO纳米粉体,采用水热法制备TiO2纳米粉体,将不同质量分数的ZnO与TiO2混合制备浆料,采用刮涂法在掺氟的SnO2透明导电玻璃(FTO)上制备ZnO/TiO2纳米复合薄膜光阳极,与Pt对电极和电解质组装成染料敏化太阳能电池.采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电镜(SEM)对所制备的样品进行表征,通过光电性能测试和电化学阻抗谱测试,研究了添加不同质量分数的ZnO对电池性能的影响.结果表明:不添加ZnO纳米粉时,纯TiO2光阳极的电池光电转换效率为7.95％,而添加了2wt％ ZnO的ZnO/TiO2复合光阳极电池的效率达到9.54％,比纯TiO2电池的效率提高了20％.
关键词:
染料敏化太阳能
,
ZnO/TiO2复合光阳极
,
光电转换效率
范学运
,
王艳香
,
章义来
,
曾令可
人工晶体学报
本文以Zn(NO3)2和(NH4)2CO3为原料,采用共沉淀法分别制备了La3+和Y3+掺杂的氧化锌纳米粉体,借助于XRD、TEM、荧光光谱仪等测试手段分别对粉体的相组成、形貌及其光致发光性能进行了表征.结果表明:镧掺杂可以促使纳米氧化锌取向连接,而钇掺杂则控制和修饰其沿极性方向的聚集.当钇掺入量由0.2%增至2%原子分数时,引起氧化锌晶体发光强度的改变,且导致粒径减小至10 nm左右,而粒径减小引起的量子尺寸效应使发光峰蓝移.在掺杂量均为1%原子分数的条件下,镧掺杂可以增强纳米氧化锌的黄光发光强度并使其峰位蓝移,钇掺杂则能削弱黄色发光.
关键词:
ZnO纳米粉
,
稀土掺杂
,
共沉淀法
,
光致发光性能
王艳香
,
范学运
,
人工晶体学报
采用水热法合成了氧化锌纳米棒,研究了不同合成条件对ZnO纳米晶的影响.采用碱式碳酸锌作为前驱体,水为水热介质,可获得氧化锌纳米棒,水热时间的延长和水热温度的提高都使氧化锌纳米棒的长径比减小,其紫外发射光和近红外发射强度增大.当在体系中加入聚乙二醇时,可获得片状氧化锌结晶.当以0.5 mol/L的碳酸钠水溶液为水热介质,可得到长径比超过20,直径为500 nm左右分散均匀的纳米氧化锌棒.以氢氧化锌为前驱体,也能得到氧化锌纳米棒,其长径比为15左右.
关键词:
水热合成
,
氧化锌
,
纳米棒
范学运
,
王艳香
,
孙健
,
余熙
人工晶体学报
本文采用水热和溶剂热法制备了粒状、棒状、片状、管状纳米氧化锌粉体,并对四种不同形貌的氧化锌粉的光学性能进行了对比研究.结果表明:氧化锌纳米粒,纳米片和纳米管在200~400 nm区域的反射率均低于8%,而氧化锌纳米棒在200~400 nm区域的反射率大约为18%.氧化锌纳米管对甲基橙的光催化降解效果最好,在距离30 cm 的30 W紫外灯条件下进行照射,8 h完全降解,而氧化锌纳米棒对甲基橙的光催化降解效果最差,在相同的实验条件下,氧化锌纳米棒的降解率仅为70%.
关键词:
纳米氧化锌
,
溶剂热合成
,
水热合成
,
光学性能
王何美
,
朱华
,
冯晓炜
,
况慧芸
,
王艳香
人工晶体学报
采用射频磁控溅射技术,改变玻璃衬底温度制备B掺杂ZnO薄膜,薄膜的微结构及其光电性能分别用X-射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、四探针测试仪及粗糙度测试仪进行表征.结果表明:ZnO∶B薄膜样品表面平整,具有六角纤锌矿结构并呈C轴择优取向.所有薄膜样品在420 ～ 900 nm区间内的平均透光率大于91％.随着温度的增加,电阻率先减小后增大,但晶粒尺寸一直变大.衬底温度为100℃时电阻率可低至1.14×10-3Ω·cm,所有样品禁带宽度相对于本征ZnO蓝移.
关键词:
ZnO∶B薄膜
,
磁控溅射
,
光电特性
周健儿
,
李会丽
,
王艳香
,
李家科
,
张小珍
,
胡学兵
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.01.017
以硝酸铝和正硅酸乙酯为主要原料制备稳定莫来石溶胶,用浸渍包膜的工艺方法对钛酸铝(Al2TiO5,AT) 粉体进行包裹,研究了溶胶性能及含量对钛酸铝粉体包裹效果及性能改善的影响.结果表明: 溶胶的浓度为0.18～0.30 mol/L、黏度在56～93 mPa·s之间、 pH=3.0、包膜厚为0.15～0.20 μm时,可得到包裹效果良好的莫来石钛酸铝粉体,制备出性能优良的莫来石-钛酸铝复合材料.复合材料的抗折强度为36～50 Mpa,为钛酸铝材料强度的10～15倍,复合材料的热膨胀系数为1.89～2.25×10-6/℃(室温至1000 ℃),复合材料中的钛酸铝在1100 ℃/300 h的热处理未发生分解.应用TG-DSC、XRD、SEM、EPMA等对包膜前后莫来石粉体和复合材料粉体的热学行为、形貌和成分进行研究,探讨了性能与结构之间的关系.
关键词:
莫来石溶胶
,
钛酸铝
,
浸渍包膜
,
性能改善
李家科
,
刘欣
,
黄丽群
,
王艳香
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150251
采用溶液燃烧合成Mg2+掺杂LaFeO3超细粉体,并利用XRD、SEM、BET和UV-VIS分析Mg2+掺杂量对合成粉体的物相组成、微观形貌和光催化性能的影响.结果表明:Mg2+取代Fe3+形成LaFe1-xMgxO3(0≤x≤0.2)有限型固溶体.当掺杂量为0.1时(x=0.1),合成粉体具有最大的比表面积(43.46 m2/g)和较小粒径(径向和长度方向分别为100 nm和150 nm),因此具有最佳的光催化性能,在高压汞灯180 min照射下,对甲基橙溶液(10 mg/L)的降解率达75.2％,与纯LaFeO3的相比,光降解率增加26.5％,且光催化反应符合一级动力学方程.
关键词:
LaFeO3
,
Mg2+掺杂
,
溶液燃烧法
,
光催化性能
