染料分子修饰的二氧化钛纳米棒阵列对其杂化太阳电池性能的影响

采用水热法合成TiO2纳米棒阵列,将双亲性染料有机分子N719通过溶剂热反应方法对TiO2纳米棒表面进行修饰,并与共轭聚合物MEH-PPV匹配制备成杂化太阳电池.研究结果表明,经过N719改性的TiO2阵列,其MEH-PPV/TiO2杂化太阳电池的性能得到了提高.在一个标准太阳光(AM1.5)下,电池短路电流密度Jsc从3.53mA/cm2增加到6.73mA/cm2,电池的转化效率从0.47%提高到0.80%.经荧光光谱和外量子效率测试表明,染料分子的修饰可以改善TiO2与聚合物之间的相容性,从而达到提高聚合物/TiO2界面电荷分离效率和光电流的效果.     

TiO_2纳米管光电转换特性及应用研究进展

讨论了TiO2 纳米管的制备方法、形成机理及其特性的关系,制备方法不同时,其形成机理、结构特点以及其物理化学性能有很大的差异.着重综述了TiO2 纳米管的光电特性、影响因素及作为光电极应用于染料敏化太阳电池最新研究进展,并对TiO2纳米管用于光电致变色器件阳极、界面特性等领域的研究及应用进行展望.     

在纳晶薄膜上原位生长铜锌锡硫量子点的研究

采用连续离子层吸附反应法在TiO2纳晶薄膜上直接生长铜锌锡硫量子点,进一步组装“三明治”结构的铜锌锡硫量子点敏化太阳能电池,研究连续离子层吸附反应沉积次数对量子点沉积的影响。通过透射电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱、电化学阻抗谱和光电流-电压曲线等测试对铜锌锡硫量子点的微观形貌、晶体结构、元素组成和光电性能进行了分析。结果表明,最佳连续离子层吸附反应法循环沉积次数为5次,在最佳条件下,所得到的铜锌锡硫量子点晶粒尺寸均匀、大小适宜,能有效减少载流子复合,有利于电荷传输,提高铜锌锡硫量子点敏化太阳能电池的光电转换效率。     

一种用于一维纳米线阵列温差电材料性能测试的新技术

纳米线阵列结构温差电材料具有高的热电转换效率 ,非常适合制造输出功率在微瓦量级的微温差电池 .由于纳米线阵列结构温差电材料的厚度通常在十微米至几十微米 ,常规的温差电性能测试技术已不适用 .为此 ,提出了一种新的温差电性能测试技术 ,并建立了相关的测试系统 .     

一维TiO2纳米线的水热合成及高温原位XRD研究

采用水热法和高温煅烧法制备了锐钛矿TiO2纳米线,利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线粉末衍射仪对反应产物的表面形貌、元素组成和晶体结构进行了表征。结果表明,水热合成产物为钛酸纳米线,形貌均一,长度约十几μm。通过高温原位XRD方法考察了钛酸纳米线向锐钛矿相TiO2纳米线相转变的过程,得到了锐钛矿相TiO2纳米线。     

血红蛋白在二氧化钛球腔阵列上的直接电化学研究

采用Langmuir—Blodgett术和溶胶-凝胶（sol—gel）法在氧化铟锡（ITO）表面制备了TiO2球腔阵列．研究了TiO2球腔阵列的电化学性质,结果表明：所制备的TiO2球腔阵列具有微电极阵列特性．将血红蛋白（Hb）直接吸附在TiO2球腔阵列内部,制备过氧化氢（H2O2）生物传感器．修饰电极对过氧化氢（H2O2）的电流响应快速稳定、重现性和选择性较好,在9．00×10^-7～4．44×10^-4mol／L范围内H2O2浓度与响应电流呈现良好的线性关系,其检出限为3．12×10^-7mol／L,米氏常数为0．138mmol／L．     

太阳光照射下纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化性能研究

采用电化学阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列,并通过浸渍法获得Fe3+离子修饰TiO2纳米管阵列,研究其光催化性能。结果表明,在过氧化氢存在条件下,通过太阳光照射30分钟,制备的Fe3+离子修饰TiO2纳米管(Fe-TN)阵列几乎完全分解亚甲蓝(MB)污染物(1×10-6 M)。与纯TiO2纳米管(TN)阵列催化剂比较,Fe-TN阵列的光催化活性显然更高。     

固态基底-气溶胶生物合成宏观尺度功能纳米复合材料获得成功(一)

<正>1问题的关键在过去的几十年中,纳米技术的重大进步提供了各种具有独特性质的纳米结构材料。包括零维量子点,一维纳米线和纳米管以及二维纳米片。如何将纳米材料组装成宏观尺度体材料并保持其纳米尺度的独特性能,是纳米材料获得实际应用的关键,也是目前面临的重要挑战之一。将纳米材料组装成宏观尺度体材料可以实现许多新的且单个纳米颗粒     

纳米TiO2的主要制备方法及光催化特性评述

随着对半导体纳米TiO2研究的深入,其光催化特性及应用备受关注.在环保中,纳米TiO2常用于污染物的分解,是一种高效无二次污染的光催化剂.文章简要评述了纳米TiO2的基本性质和主要制备方法,探讨了其光催化机理以及在治污中的应用,对纳米TiO2光催化中存在的问题,提出了初步的解决方法.     

染料敏化太阳电池的染料敏化剂的研究进展

染料敏化太阳电池(DSC电池)利用敏化纳米半导体把太阳能转化为电能,具有价格低、效率高等优点,近年来巳引起越来越多研究者的广泛兴趣.本文简要地介绍了DSC电池的组成结构、工作原理,并对染料敏化剂应具备的条件、不同染料敏化剂所取得的研究进展进行了综述.在此基础上,提出了一些值得深入研究的问题.     

SiO2亚微米颗粒对染料敏化电池光阳极性能的影响

为了提高染料敏化太阳能电池中光的吸收,在光阳极中掺入湿式研磨法得到的SiO2亚微米颗粒。分别对比掺入前后的散射光谱及染色后光谱吸收情况,实验证明,利用此方法制备的TiO2纳米晶体颗粒薄膜,光散射得到增强,经染色后光的吸收也得到了加强。同时,利用此阳极组装的太阳能电池,电流提高了15％。     

晶体硅太阳电池TiO2与SiN减反射膜对比研究

采用多层膜的反射理论及数值计算对比了TiO2和SiN减反射膜用于晶体硅太阳电池对其性能的影响，给出了优化设计的结果，SiN膜的减反射膜的综合效果更优。     

Molecules for converting sunlight into electricity

The dream of generating electricity from sunlight in large scale at low cost may not be that far from reality in this century. Rapidly emerging solar energy technology using low cost dye sensitized photovoltaic cells on plastics would be a real boost for the third world countries. Though the conventional silicon solar cells are efficient in converting solar energy into electricity until now, the non conventional solar cells based on molecular photosensitization by colored materials in wide band gap semiconductors is a fast growing field of basic scientific and industrial research. Present state-of-the-art cells using molecular dyes shows energy conversion efficiencies of 10–11%. In this article, we present the concept of dye-sensitized photovoltaic (DSPV) cell and the progress in current research. The important contributions of molecular dyes that are used as photosensitizers in these photovoltaic or solar cells are also described.     

纳米二氧化钛光催化降解有机废水的研究进展

纳米二氧化钛光催化剂具有处理效率高、工艺设备简单、操作条件易控制、无二次污染等优点。能够把多种有机污染物光催化降解为H2O和CO2,把溶液中的重金属离子还原为无毒的金属，且具有可直接利用太阳能的潜力，在有机废水处理方面显示出广阔的应用前景。本文简述了光催化剂的作用原理和影响因素。详细介绍了掺杂改性TiO2光催化剂目前在降解有机废水的研究现状。     

2,9,16,23-四羧基酞菁锌敏化太阳能电池中染料分子结构对电子转移的影响

合成和表征了2,9,16,23-四羧基酞菁锌,并将其作为光敏染料应用于染料敏化太阳能电池-通过荧光光谱、循环伏安和量化计算等方法分析了该染料的激发态寿命、能级匹配和前线轨道分布等参数及其对电池性能的影响.结果表明:激发态寿命为0.1 ns,带隙为1.81 eV,HOMO分布未被锌原子和异二氢吲哚配体共享,LUMO分布不...     

太阳能光解水转化为氢能的研究进展

自从Honda和Fujishima发现太阳光照TiO2半导体电极能分解水产生氢气这一现象以来,科学家们一直致力于用半导体光催化剂和其它光催化剂用于太阳光解水获得既可储存又清洁的氢能的研究,不断地提高半导体光催化性能,而且也取得了令人瞩目的成果.本文综述了近年来在光催化水解领域中的众多半导体包括简单氧化物,复合氧化物,金属配合物和染料敏化半导体等光催化剂材料的结构、基本原理和催化特性的研究进展.     

常压MOCVD法制备TiO_2薄膜及性质研究

利用常压MOCVD法在Si及Al2O3衬底上制备了TiO2薄膜.研究了沉积温度和退火温度对TiO2薄膜结构和形貌的影响,以及TiO2薄膜的光学性质.研究发现,沉积温度为600℃时,制备的TiO2薄膜结构为锐钛矿相,薄膜质量较高.TiO2薄膜在1 090℃高温退火后,薄膜结构完全转变为金红相.TiO2薄膜在可见区域有着高达90%以上透射率,在紫外区域有着强烈的吸收.     

竹炭负载二氧化钛吸附甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,采用浸渍-过滤法将TiO2负载于载体颗粒竹炭(BC)的表面,制成竹炭负载二氧化钛的复合物TiO2/BC,并对甲醛进行吸附实验。结果表明:BC和TiO2/BC对甲醛都具有较强的吸附,但是达到饱和吸附时,TiO2/BC的吸附量较大,单位时间内TiO2/BC的吸附甲醛的质量比BC多,且经过多次负载的TiO2/BC其对甲醛的吸附量增加,以负载3次为佳。     

纳米二氧化钛光催化性能研究

Nano-TiO2 powders with pure anatase sturcture were prepared by the method of precipitation-solution-gelation,using H2TiO3,hydrogen peroxide and ammonia as reactants.Active red X-3B dye solution was selected as a model pollutant for the photocatalysis degradation experiments,The effects of grain sizes,dosage and microostructure of nano-TiO2 on itsphotocatalysis properties were studied.The results show that photo-activity of the nano-TiO2 is enhanced with the grain sizes reducing or dosages increasing of nano-TiO2,Howerver,excess increase in nano-TiO2 concentration is not advantageous to the enhancement of the photo-activity.Anatase TiO2 demonstrated a higher photo-activity than rutile TiO2,The dye solution hardly degraded without nano-TiO2 powders being added into it or under sunlight irradiation.