纳米二氧化钛的水热法制备及在染料敏化太阳能电池中的应用

分别在盐酸和冰醋酸溶液中水解钛酸四正丁酯，得到前驱体，通过水热法制备锐钛矿型二氧化钛纳米晶体．以纳米二氧化钛为电子传输体组装染料敏化电池。通过XRD、ICP、DRS、TEM、SEM和电池的光电性能测试，研究制备的二氧化钛对电池光电性能的影响．结果表明，水热反应温度对染料敏化太阳能电池光电性能有较大影响，在有机酸介质中制备的二氧化钛具有较高的光电转换效率．     

掺P25水热法制备纳晶多孔TiO_2薄膜电极

以水热法为基础,向其溶胶中掺入适量的P25(二氧化钛粉体),来制备纳晶TiO_2胶体,以纳晶TiO_2为电子传输体组装染料敏化太阳能电池.通过XRD、SEM、UV-vis和电池的光电性能测试,来分析掺入P25对染料敏化太阳能电池性能的影响.结果表明,加入适量P25([P25]/[Ti]=0.2)后,染料敏化太阳能电池性能达到最佳值,在100 mW/cm~2光照条件下,光电转换效率达到5.4%.     

ZnO基柔性染料敏化太阳能电池的研究

采用化学浴沉积法制备Zn O光阳极薄膜,并将所制备光阳极膜组装成柔性染料敏化太阳能电池。主要研究了沉淀剂的种类和沉淀剂的浓度对所形成的薄膜和电池性能的影响。采用XRD和SEM分别对薄膜的物相组成和显微形貌进行了表征。采用I-V测试系统对电池的光电性能进行测试。研究结果表明:沉积温度为80℃,六次甲基四胺(HMT)的浓度为0.30 M,硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)浓度为0.1 M时,制备Zn O薄膜光电性能较好,所组装的柔性染料敏化太阳能电池的开路电压为0.60V,短路电流为2.57 m A·cm-2,填充因子为0.72,效率为1.13%。     

染料敏化太阳能电池丝网印刷浆料中有机造孔剂对电池性能的影响

本文采用丝网印刷工艺制备染料敏化太阳能电池的氧化钛多孔薄膜,并将其组装成电池器件.主要研究了丝网印刷浆料中造孔剂-乙基纤维素和松油醇的含量对氧化钛薄膜光电性能的影响.光电性能测试和扫描电镜结果显示,当乙基纤维素N50和N10的比例为1:0、松油醇的含量为75%时,薄膜的结构和光电转换性能结果最优,单层光电转换效率从0.84%提升到1.23%.     

柔性染料敏化太阳能电池材料制备工艺参数的优化

采用水热法制备TiO2纳米浆,与P25粒子和TiO2散射大粒子混合制成级配浆料。将所得的浆料涂敷在铟掺杂氧化锡-聚苯二甲酸乙二醇酯导电聚合物基板上,并在120～150℃进行热处理制成光阳极薄膜。利用溅射法制备Pt对电极,将其组装成柔性的染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell,DSC)。研究了对电极溅射时间、TiO2薄膜热处理温度、膜厚以及级配浆料中的酸添加量对电池光电性能的影响。结果表明:当对电极Pt溅射时间为30s,TiO2薄膜热处理温度为150℃,膜厚为10.5μm,浆料添加0.05mol/LHNO3时,柔性DSC的光电性能最好,光电转换效率可达4.05%。     

紫甘蓝天然染料敏化三氧化二铋太阳能电池研究

对紫甘蓝天然染料敏化Bi2O3太阳能电池进行了研究。考察了Bi2O3薄膜的制备温度、染料吸附对Bi2O3太阳能电池性能的影响。结果表明,紫甘蓝天然染料作为敏化剂明显改善Bi2O3太阳能电池的光电性能。Bi2O3薄膜在500℃煅烧4h,在染料中吸附12h的太阳能电池的开路电压为0.250V,短路电流为0.063mA·cm-2。     

紫外辐射法低温制备柔性TiO_2薄膜电极及其性能研究

采用先研磨后超声波分散的方法制备了TiO2涂膜胶体,由其涂敷的TiO2薄膜经过紫外辐射处理后,获得了组装染料敏化太阳能电池的柔性TiO2薄膜电极。用扫描电子显微镜、红外吸收光谱仪和紫外可见光谱仪对TiO2薄膜电极进行了表征,同时,用数字源表测试了电池的光电性能。结果表明:TiO2薄膜电极具有多孔结构,其经过紫外辐射处理后,有机物完全去除;N3染料敏化后,使其吸光度增大,组装成的电池,其光电转换效率达到0.93%。     

影响染料敏化二氧化钛纳米晶太阳能电池的因素

介绍了染料敏化二氧化钛纳米晶太阳能电池的结构及工作原理,对影响染料敏化太阳能电池性能的因素,如纳米二氧化钛膜的制备、表面修饰、耦合及掺杂或复合,敏化染料与电极表面的吸附、吸收光谱与太阳光谱的匹配、染料的设计合成,以及电解质的研究进展进行了综述。指出染料和电解质的性能是今后发展中的主要制约因素,纳米多孔膜的制备、染料的光电化学反应机理和染料的设计合成、双敏化、固态空穴传输材料替代液体电解质以及纳晶多孔电极与染料间能量传递及电子转移的微观本质等领域是今后的主要研究方向。     

纳米线/模板共构染料敏化二氧化钛太阳电池的制备

以清洁、制备过程简单、成本低廉的阴极电弧离子镀在低温成长染料敏化二氧化钛太阳能电池的二氧化钛模板,从模板上利用水热法生长出二氧化钛纳米线,形成理想的染料敏化太阳电池异质接面,具有高比表面积并利于染料的吸收,从而提升电池效率.最后加以封装成ITO glass/AIP-TiO2/[TiO2-nanowire(N3 dye)]/I2 LiI electrolyte/Pt/ITO glass太阳能电池组件,探讨了其微观结构对染料敏化二氧化钛太阳能电池光电转换效率的影响.     

染料敏化太阳能电池碳对电极的制备及性能

用超声破碎法制备染料敏化太阳能电池的碳对电极：以炭黑纳米颗粒和石墨粉为原料,通过超声破碎制备均匀分散浆料,并将浆料丝网印刷在氟掺杂的氧化锡导电玻璃上得到碳对电极。与溅射法制备的铂对电极相比,超声破碎法制备的碳对电极具有更快的电荷传递速率;用碳对电极组装的电池在标准太阳光（AM1.5、100mW/cm2）下的光电转换效率...     

电沉积TiO_2纳米晶薄膜及其光电性能研究

采用阴极电沉积法在导电玻璃基体上制备了TiO2薄膜.运用扫描电子显微镜、X-射线能量散射分析仪和X-射线衍射仪对TiO2薄膜的形貌和结构进行了分析.以N719染料敏化的TiO2薄膜为阳极,0.5 mol/L KI和0.05 mol/L I2的乙氰和乙烯碳酸酯的混合溶液为电解液,碳电极为阴极,组成太阳能电池,通过电流-电压曲线研究了太阳能电池的性能.结果表明:TiO2薄膜的晶型为锐钛矿,其晶粒d平均为28.8 nm.太阳能电池的U开路为0.513 V,J短路为22.8 A/m2,填充因子为0.392,光电转换效率为0.466%.     

TiO2光催化薄膜的制备及其性能

在稀硫酸溶液中的阳极氧化钛箔,采用混合增长模型技术控制氧化膜的生长,制备了TiO2光催化薄膜,TiO2薄膜通过苯酚的光催化降解实验检验,具有较高的催化活性及很好的催化稳定性,实验结果表明：阳极氧化法固定TiO2薄膜切实地,不仅解决了TiO2微粒光催化过程催化剂微料与水难分离的问题,而且阳极氧化制膜所需时间短（几秒到几分）、工艺简单,十分有利于工业化制备。     

Preparation of TiO2 thin films using octadecylamine Langmuir-Blodgett films and evaluation of their photocatalytic activity

A study was conducted to demonstrate that nanometer-thick titanium dioxide (TiO(2)) thin films could be prepared by the hydrolysis of titanium potassium oxalate using octadecylamine (ODA) Langmuir-Blodgett (LB) films as templates. The amount of TiO(2) generated in the LB film was found to be proportional to the number of deposited ODA layers, which enables precise control of the TiO(2) film thickness. After heat treatment of the LB films at 300-600°C, the photocatalytic activities of the resulting TiO(2) films were determined from the decomposition of stearic acid cast films when irradiated with UV light for different time periods. Higher photocatalytic activity was observed in TiO(2) films heat treated at lower temperatures.     

复合二氧化钛负载膜降解十二烷基苯磺酸钠的研究

以玻璃珠为载体,用溶胶-凝胶法制备二氧化钍和三氧化二钕复合二氧化钛膜对水溶液中的十二烷基苯磺酸钠进行了固定相光催化氧化实验。研究了复合膜的紫外-可见光透过性能和二氧化钍与三氧化二钕的掺杂量、十二烷基苯磺酸钠水溶液的pH值等因素对光解率的影响。结果表明,二氧化钍和三氧化二钕复合二氧化钛负载膜的光催化活性显著提高且组分质量比存在最佳值。当二氧化钍与二氧化钛的质量比为0.02,三氧化二钕与二氧化钛的质量比为0.01时,最高光解率分别为同样条件下二氧化钛的2.3倍和1.6倍。     

TiO2薄膜纳米改性搪瓷表面光泽影响的研究

采用溶胶-凝胶法制得稳定的淡黄色透明TiO2溶胶溶液,通过浸渍提拉法在搪瓷表面制备TiO2薄膜。研究了在搪瓷表面涂有不同层数的TiO2薄膜对其光泽度的影响,同时还采用XRD和SEM分析了搪瓷表面TiO2薄膜的晶体结构和显微形貌。结果表明,薄膜在400℃热处理1 h后,具有完整的锐钛矿相和良好的光学性能;不同层数的TiO2薄膜对搪瓷表面的光泽度产生了显著的影响。     

纳米TiO_2的低温制备及晶相控制研究

以钛酸丁酯为前躯体,在低温(40℃)下制备TiO2薄膜,并评价其光催化活性。结果表明,制备的TiO2薄膜不需经过高温处理,就有较好的光催化活性;XRD分析表明,未经过热处理的样品,随着反应温度的提高,得到的TiO2粒径变大,经450℃处理2 h的样品,金红石含量随反应温度提高而减少。醋酸的加入不仅能抑制板钛矿相的生成,而且提高了锐钛矿相向金红石相转变的温度。     

红外遮光剂对硅酸盐隔热保温涂料性能的影响

分别选取六钛酸钾晶须(PTW),金红石型二氧化钛(TiO2)和钛溶胶作为红外遮光剂,以九水合硅酸钠为粘结剂,添加SiO2气凝胶等隔热填料,用机械搅拌的方法制备出硅酸盐隔热保温涂料.研究了红外遮光剂对涂料红外透过率,消光系数和导热系数的影响.结果表明:三种红外遮光剂中,钛溶胶分散性最好,掺杂钛溶胶的涂料红外透过率最低,消光系数最大,导热系数最低,可降低至0.032 W·m-1·K-1.     

大小颗粒Ti02复合制备纳晶薄膜电极及其性能研究

选用大小粒径分别为200nm和21nm的TiO2颗粒,采用刮涂法制备了几种不同条件的TiOz薄膜电极,研究了大小颗粒Ti02的复合方式和质量比对其所组装染料敏化太阳能电池光电性能的影响。应用红外吸收光谱仪和扫描电子显微镜对Ti02薄膜电极进行了表征,在100mW／cm^2（AM1．5G）光照下,测试了电池的光电性能。结果表明：将大颗粒Ti02作为光散射层,且大颗粒Ti02和小颗粒Ti02质量比为1：3时,所制薄膜不但可以保持纳米粉体高比表面积的优点,同时可以提高对太阳光的散射率,用其组装的电池光电性能最好,转换效率达到2．46％。     

二氧化钛薄膜的制备及性能研究

二氧化钛具有无毒、光催化性能强,热稳定和化学结构稳定,耐腐蚀性能良好等特点,可作为半导体催化材料和耐腐蚀材料。二氧化钛薄膜可以采用物理的方法和化学的方法制备,薄膜态材料在未来将有着潜在的应用。本文结合近年来二氧化钛薄膜的研究进展,介绍了二氧化钛薄膜的制备方法和应用领域,并对未来二氧化钛薄膜的研究进行了展望。     

钨离子掺杂对钛片表面TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了负载在钛片上掺杂W⁶⁺的TiO₂薄膜光催化剂。研究结果表明,焙烧温度为520 ℃,TiO₂薄膜光催化剂活性最好;W⁶⁺的掺杂提高了TiO₂薄膜的光催化活性。当W⁶⁺掺杂浓度为6.04×10¹⁶个·cm^-3时,W⁶⁺-TiO₂薄膜光催化剂光催化活性最高,XRD结果表明,掺杂W⁶⁺前后TiO₂均为锐钛矿相,并未检测出任何钨的氧化物。