国家自然科学基金(21073009)
- 作品数：2 被引量：9H指数：2
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- 不同结构的氧化钛纳米金复合薄膜的光伏特性被引量：3
- 2014年
- 具有表面等离子体共振效应的金属和氧化物复合纳米结构被应用在染料敏化太阳能电池(DSSC)中以提高电池的光电转换效率,金属纳米粒子和氧化物薄膜的复合结构对于等离子体共振器件在电池上的效果有巨大的影响.我们研究了不同氧化钛薄膜和纳米金复合体系(纳米金分别修饰在氧化钛薄膜的表面和下表面)的光电转换效果,其中当纳米金修饰在氧化钛薄膜表面时薄膜的紫外可见吸收增加最大.然而,经过染料敏化之后,该体系的光电转换效率比未修饰的薄膜有所降低,而纳米金修饰在氧化钛薄膜下表面时,光电转换效率比未修饰时提高了37%,同时入射单色光子-电子转化效率(IPCE)也有相应提高.为了进一步研究纳米金在复合薄膜中的作用,我们引入了TiO2-Au-TiO2的三明治体系,该体系的光电转换效率比未修饰的参比氧化钛薄膜仍有所提高.上述研究结果表明等离子体共振器件的结构设计对于染料敏化太阳能电池的改善具有重要意义.同时,我们对于纳米金的等离子体共振效应做了离散偶极子近似(Dipole Discrete Approximation)模拟计算,其结果支持了实验数据.该研究对于未来太阳能电池中表面等离子体共振器件的设计具有一定指导意义.
- 苑琪陈雪景王京涛翟锦
- 关键词：纳米金染料敏化太阳能电池光电转换效率
- Cu_2O/TiO_2纳米管阵列异质结的制备及其可见光光电响应性质被引量：6
- 2013年
- 采用阳极氧化法制备出结构规整的TiO2纳米管阵列,然后利用电化学沉积法制备出不同电沉积时间下Cu2O/TiO2纳米管阵列异质结.通过SEM和UV-vis对样品进行表征,并对样品的可见光光电转换、光解水等性质进行了测试.结果表明,Cu2O/TiO2纳米管阵列异质结体系在可见光区域有很强的吸收,TiO2与Cu2O之间形成的p-n结具有单向二级管的性质,能有效降低光生电子-空穴对的重组,提高光致电荷分离及电子-空穴对的迁移率.当电沉积时间为30 min时,Cu2O/TiO2纳米管阵列异质结(Cu2O/TiO2NTs-30)表现出最优的可见光光电响应性质.虽然与TiO2纳米管相比,Cu2O/TiO2NTs-30的开路电压减少了0.046 V,但短路电流却提高了4.5倍,最大吸收波长处光电转换效率提高了近6倍.
- 张煜刘兆阅翟锦
- 关键词：TIO2纳米管阵列CU2O可见光光解水光电转换
