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文檔簡介
1、近年來,高度有序的三氧化鎢(WO3)納米結構陣列薄膜成為光電材料領域的研究熱點。制備有序納米結構陣列薄膜的常用方法有熱蒸發法、化學氣相沉積法、模板法及水熱法等。其中,水熱法具有反應條件溫和、設備簡單、成本低廉且易于制備大面積薄膜等特點,因而受到眾多研究者的青睞。本文以FTO導電玻璃為基底,無需預制WO3籽晶層,采用水熱法合成并經煅燒處理直接在FTO基底上制得WO3納米片陣列薄膜,并對其在光電化學池及染料敏化太陽能電池中的應用進行了研究。
2、
首先以鎢酸鈉和鹽酸為原料,草酸銨為添加劑,在120℃下水熱反應12h后直接在FTO導電玻璃上生長得單晶WO3· H2O納米片陣列薄膜,納米片垂直于基底生長,厚度約為260±30 nm,薄膜厚度為1.3μm。對所得薄膜在450℃下煅燒后即獲得單斜相WO3納米片陣列薄膜,并表現出優異的光電化學性能,在1.6 V(vs.Ag/AgCl)電位下,所得光電流密度為4.22 mA/cm2,高于生長在WO3籽晶層上的WO3納米片陣列薄膜的
3、光電流密度(3.05 mA/cm2)。
其次考察了不同水熱合成條件對產物形貌及結構的影響,結果表明C2O42-對納米片陣列的形成具有重要的結構導向作用。結合各因素對產物形貌和結構的影響,初步提出了WO3·H2O納米片陣列可能的生長機理。
將N719染料敏化后的WO3納米片陣列薄膜作為光陽極(膜厚為1.3μm)組裝成染料敏化太陽能電池(DSSC),測得電池的總光電轉化效率為0.0148%,最高IPCE值為13.3%;經
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