上海大学学报(自然科学版) ›› 2020, Vol. 26 ›› Issue (4): 544-551.doi: 10.12066/j.issn.1007-2861.2087

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复合分级结构的锐钛矿 TiO2 纳米花的合成及其光电性能

杨煌, 李祎, 王锐, 杨伟光()   

  1. 上海大学 材料科学与工程学院,上海 200444
  • 收稿日期:2018-05-17 出版日期:2020-08-30 发布日期:2020-01-10
  • 通讯作者: 杨伟光 E-mail:wgyang@shu.edu.cn
  • 基金资助:
    上海市科委资助项目(17010500600)

Synthesis and photoelectrical properties of hierarchical-structured anatase TiO2 nanoflowers

YANG Huang, LI Yi, WANG Rui, YANG Weiguang()   

  1. School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444
  • Received:2018-05-17 Online:2020-08-30 Published:2020-01-10
  • Contact: YANG Weiguang E-mail:wgyang@shu.edu.cn

摘要:

半导体氧化物可用于染料敏化太阳能电池光阳极材料。一维纳米结构氧化物比球形纳米粒子具有更高效的电子传输和收集能力。然而,它们受制于因小的比表面积致使低的染料吸附量以及差的电子抽取能力的膜结构。采用一步水热法成功地合成了TiO2 纳米花,该纳米花为锐钛矿相并且是由纳米棒作为基本构成单元的复合分级结构。反应时间可以控制该结构的演化。反应时间对这种结构的 TiO2  纳米花对染料分子的吸附能力有较大影响。最高的电池效率(7.29%)是使用 70 h反应条件下合成的 TiO2 纳米花所获得的。

关键词: TiO2 , 纳米花, 染料敏化太阳能电池, 光阳极

Abstract:

Oxide semiconductor nanomaterials are used as aonde materials for dye- sensitized solar cells (DSSCs). One-dimensional nanostructures have enhanced electron collection of carriers and superior charge transport compared to spherical nanoparticles. However, they suffer from low dye-loading caused by small surface areas and unfavorable arrangement for a photo-generated electron extraction. Anatase TiO2  nanorods-based nanoflowers have been successfully synthesized using a simple one-step hydrothermal method. Such hierarchical nanostructures can be controlled by reaction time. The dye absorption capacities of the as-obtained hierarchical nanostructures increase with the reaction time. The highest cell efficiency (7.29%) of the DSSC is achieved through the TiO2  nanoflowers prepared for 70 h.

Key words: TiO2 , nanoflowers, dye-sensitized solar cells, anode

中图分类号: