研究目的
研究用于高效染料敏化太阳能电池的分层TiO2纳米管的合成。
研究成果
锐钛矿型HTNTs由纳米管蒸汽表面上的全向纳米棒分支组成，这是一种有效平衡光捕获、电荷传输和比表面积的结构?；贖TNTs的染料敏化太阳能电池实现了9.89%的优异光电转换效率，高于P25（8.34%）。
研究不足
采用PTO、DEG和H2O通过一步水热法制备的层级TiO2纳米管阵列长度仍不足19微米，基于此类层级TiO2纳米管阵列的电池效率仍低于8%。
1：实验设计与方法选择
采用草酸钛钾、乙醇和H2O的一步水热法。
2：样品选择与数据来源
使用TiO2溶胶处理的FTO玻璃基底以形成种子层。
3：实验设备与材料清单
草酸钛钾(PTO)、乙醇、N719染料、FTO玻璃基底、场发射扫描电子显微镜(FESEM, JEOL JSM-7100F)、透射电子显微镜(TEM, JEOL JEM-2100PLUS)、X射线衍射仪(XRD, Rigaku Ultima IV)、紫外-可见分光光度计(UV-2600, 日本岛津卓越科学有限公司)。
4：实验步骤与操作流程
在200°C下进行不同时间(3、6、9、12和15小时)的水热反应。反应后，样品用去离子水冲洗并在500°C下煅烧1小时。
5：数据分析方法
通过FESEM、TEM、XRD、DRS、IPCE测量和EIS分析进行表征。
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获取完整内容-
Field emission scanning electron microscopy
JEOL JSM-7100F
JEOL
Used for morphology characterization of samples.
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Transmission electron microscopy
JEOL JEM-2100PLUS
JEOL
Used for detailed structural analysis of samples.
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X-ray diffraction
Rigaku Ultima IV
Rigaku
Used for phase analysis of samples.
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Potassium titanium oxalate
Shanghai Macklin Biochemical Co., Ltd.
Used in the synthesis of hierarchical TiO2 nanotubes.
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Ethanol
Xilong Scienti?c Co., Ltd.
Used as a solvent in the hydrothermal synthesis.
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N719 dye
Everlight Chemical Industrial Corp., Taiwan
Used as a sensitizer in dye-sensitized solar cells.
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FTO glass
14 X cm?2
Nippon Sheet Glass Co., Ltd.
Used as a transparent conducting oxide substrate.
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Uv–vis spectrometry
UV-2600
SHIMADZU Excellence in Science Co., Ltd., Japan
Used for diffuse reflectance spectra measurements.
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