研究目的
提出一种简便、低成本且可扩展的溶胶-凝胶方法，在FTO基底上涂覆超薄TiO2层作为种子层，用于在FTO上生长三维TiO2纳米棒阵列，并研究其在基于碘电解质和基于钴(II/III)三(2,2′-联吡啶)配合物电解质的染料敏化太阳能电池中的光伏特性。
研究成果
在FTO/TiO2-sg上通过溶胶-凝胶法制备的种子层对生长于FTO表面的TiO2纳米棒阵列实现紧密附着起着关键作用。这种三维TiO2纳米棒（3D-TiO2-NR）纳米结构为纳米棒/FTO界面处的电子传输提供了直接通道，从而改善了采用大体积电子穿梭体的染料敏化太阳能电池的光伏特性。钴氧化还原电对在三维TiO2-NR结构中的快速扩散显著降低了电荷转移电阻。
研究不足
该研究聚焦于三维二氧化钛（TiO?）纳米棒阵列的制备、表征及其在染料敏化太阳能电池（DSSCs）中的应用。局限性包括溶胶-凝胶法和水热法所需的特定条件，且DSSCs的性能可能因不同电解质和染料而有所差异。
1：实验设计与方法选择：
采用溶胶-凝胶法在FTO基底上制备超薄TiO2涂层。通过包括纳米棒生长和化学蚀刻处理的两步水热过程制备FTO/3D-TiO2-NR光阳极。
2：样品选择与数据来源：
使用FTO基底生长TiO2纳米棒阵列。沉积的TiO2厚度采用小角X射线散射技术测量。
3：实验设备与材料清单：
采用FE-SEM和TEM技术进行形貌表征。DSSCs组装时使用碘基和钴(II/III)三(2,2′-联吡啶)配合物基电解质。
4：实验步骤与操作流程：
采用溶胶-凝胶法在FTO玻璃基底上沉积TiO2薄膜。通过两步水热过程实现TiO2纳米棒阵列的生长及后处理。组装DSSCs并研究其光伏特性。
5：数据分析方法：
通过测量模拟太阳光照射下的电流密度-电压曲线研究DSSCs的光伏特性。采用电化学阻抗谱研究电荷转移电阻。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
electrochemical impedance spectroscopy
Autolab PGSTAT 302 N
Autolab
Study the charge transfer resistance
-
UV–visible diffuse reflectance spectroscopy
Shimatzu
Shimatzu
Study the absorption spectra of samples
-
Galvanostat/Potentiostat
Autolab PGSTAT101
Autolab
Electrochemical measurements
-
FE-SEM
MIRA3 TESCAN
TESCAN
Morphological characterization of 3D-TiO2-NR
-
TEM
Philips
Philips
Size and morphology studies
-
X-ray diffraction
STOE STADI MP
STOE
Study the crystal phase of the thin film samples
-
small-angle X-ray scattering
STOE STADI MP
STOE
Determine the exact thickness of the layer of sol–gel-derived TiO2 thin film
-
atomic force microscopy
Thermo Microscope Autoprobe CP-Research
Thermo Microscope
Study the surface topography of the samples
-
sunlight simulator
AM 1.5G
Sharif Solar Co.
Simulate sunlight irradiation
-
登录查看剩余7件设备及参数对照表
查看全部
