TiO2和BaTiO3納米晶的水熱合成及其光電性能的研究.pdf

1、本文從如何制備高品質半導體薄膜出發，采用水熱法制備了TiO2和BaTiO3納米薄膜。通過改變水熱反應溫度和膠溶劑的濃度，實現了對納米晶在晶粒尺寸和表面形貌上的調控。將其用于制備染料敏化太陽能電池的光陽極，并研究其光電轉換性能，具體內容如下:
　　 1)以鈦酸丁酯為原料，在堿性條件下水熱合成了銳鈦礦相TiO2納米晶。研究水熱反應溫度對TiO2納米晶生長動力學過程的影響規律。發現隨著溫度的升高，銳鈦礦相納米晶的平均晶粒尺寸先增大后減

2、小，與常見的酸性條件下TiO2納米晶合成中所觀察到的現象不同。將所合成的TiO2納米晶用于制備染料敏化太陽能電池的光陽極。光電轉換性能測試表明，電池的光電轉換性能隨著水熱反應溫度的升高而增大，在220℃時獲得最大光電轉換效率4.05％。并討論了水熱反應溫度對堿性條件下TiO2納米晶粒的生長動力學過程和電池光電轉換性能的影響機制。
　　 2)采用四乙基氫氧化銨(TENOH)作為膠溶劑，在220℃下水熱合成了銳鈦礦TiO2納米晶。研

3、究了不同TENOH濃度對TiO2納米晶的粒徑尺寸、形貌及制備成電極后對其光電轉換效率的影響規律。結果表明，隨著TENOH的增加，晶粒尺寸先增大后減小;形貌主要以橢球形為主，逐漸形成少量的菱形、長方形。光電性能測試發現，TENOH加入量為1.5ml時，電池性能最好，光電轉換效率達到5.16％。
　　 3)以Ba(OH)2·8H2O和P25粉為原料，通過調節Ba/Ti生成BaTiO3和TiO2的復合結構的納米晶，并探討了BaTiO3