及其在敏化电池上的应用

 

　　陶靓，熊衍，刘洪，沈文忠

 

　　（上海交通大学物理系 人工结构与量子调控教育部重点实验室 太阳能研究所 200240）

 

　　中文摘要：TiO2纳米管阵列因其综合导向性与纳米级量子性于一体而在光电、光伏、光催化等多领域有重要研究和应用前景。采用电化学的生长方法，通过对纳米管阵列制备过程中的系统化条件、形貌、机理分析，我们发展出了一系列调制调控与表面修饰的综合处理方法，包括管阵生长上的物理条件调制[1]，纳米管表面上的化学处理[2]，晶型上的人工电流退火方法等[3，4]。这一系列控制手段使得我们在寻求特定目标下实施对纳米管阵人为的干预成为可能，比如应用于敏化电池，我们可以调制出高敏化剂吸附率、高电子传输率、低载流子复合率的理想光阳极。在背入射模式的染料敏化电池中，由物理调制和化学处理结合制备的具有多级结构的纳米管阵列实现了高于参照样本114%的效率提升，证明了此系列方法对管阵的有效改性，同时揭示TiO2纳米管阵列还能有更多的发展空间。

 

　　关键词：纳米管阵列，调制调控，表面修饰，人工电流退火，敏化电池

 

　　参考文献：

 

　　[1] H. Liu， L. Tao， W. Z. Shen， 2011 Nanotechnology， 22， 155603.

 

　　[2] L. Tao， Y. Xiong， H. Liu， W. Z. Shen， 2012 J Mater Chem， 22， 7863.

 

　　[3] H. Liu， L. Tao， W. Z. Shen， 2011 Electrochim Acta， 56， 3905.

 

　　[4] Y. Xiong， L. Tao， H. Liu， W. Z. Shen， 2013 J Mater Chem A， 1， 783.