钛系氧化物纳米晶薄膜的制备及其光电性能研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wkan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自80年代以来,以瑞士洛桑高等工业学院M.Gr(?)tzel教授为首的研究小组,受到绿色植物光合作用的启发,研制出TiO2纳米晶染料敏化太阳能电池(简称NPC电池),在某种意义上这种电池可以说是具有绿色植物光合作用的“人造树叶”。这项发明无疑对解决当今世界的能源问题开辟了一条新的途径。 TiO2纳米晶薄膜电极是Gr(?)tzel电池的一个十分重要的组成部分,近年来人们通过各种办法来改善TiO2薄膜的性能以获得更高的光电转化效率。而在我们的研究中发现,PbTiO3薄膜的光响应范围几乎扩展到了整个可见光区,推测其光电性能有可能优于TiO2薄膜。所以本文从制备Gr(?)tzel电池的纳米晶薄膜的角度出发,通过XRD、DSC-TG、TEM、UV-Vis等手段,对TiO2薄膜、PbTiO3薄膜以及Li+、La3+、Sr2+三种离子掺杂改性后的PbTiO3薄膜展开了一系列的研究。 用溶胶-凝胶法和磁控溅射法制备了TiO2薄膜,XRD测试结果表明两种方法均能制备出晶型良好的锐钛矿TiO2薄膜。通过对溶胶-凝胶法前驱体的DSC-TG分析,确定其锐钛矿晶型转变温度约为382℃。经UV-Vis吸收光谱分析,两种方法制备的TiO2薄膜在400~500nm波长范围内对可见光有吸收,其吸收限均在380nm左右。光电化学性能测试结果显示TiO2薄膜的开路电压约为440mV,填充因子为0.36左右。由于磁控溅射法制备的TiO2薄膜厚度大于溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜,其短路电流和光电转换效率比溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜更高。 用溶胶-凝胶法在500℃焙烧制备了晶型良好的四方相PbTiO3薄膜,经UV-Vis吸收光谱测试,PbTiO3薄膜在整个可见光区内对光均有吸收,而且在735nm处出现吸收峰。其光电化学性能测试结果为PbTiO3薄膜的开路电压达到566mV,填充因子达到0.497,其性能均优于TiO2薄膜。 用溶胶-凝胶法制备了钛酸铅锂掺杂体系的不同配比的Pb1-xLixTiO3薄膜。XRD测试表明,掺杂Li+离子后的Pb1-xLixTiO3呈立方相晶型,且掺杂Li+后,晶体结构的稳定性降低。经UV-Vis吸收光谱测试,Pb1-xLixTiO3薄膜
其他文献
水体环境中的残留药物是一类微量有机污染物,由于其抗体性和生物难降解性,在生物体内不断富集,通过食物链给人类造成潜在的“三致”危害。近十几年来,它引起的环境安全问题受到了越来越多的关注。本文以一种非甾体抗炎药布洛芬(Ibuprofen, IBP)为目标污染物,通过研究在同轴降膜放电反应器中产生低温等离子体对IBP的降解过程,为含IBP废水的有效处理提供了新的思路。首先在同轴降膜放电体系中考察了包括峰
  近几年来,金属有机配位聚合物由于其迷人的拓扑结构[1]和在功能材料上的潜在应用价值[2]得到了快速的发展.我们基于2,3,2,3-四羧酸二苯基硫醚配体,合成了一个新的二价钴
  近年来,金属有机骨架(MOFs)材料受到了科研工作者的广泛关注[1-2].由于具有结构多样性和可调控性等特点,MOFs材料在气体吸附与分离,催化,分子识别等领域具有潜在的应用前
The single-molecule magnets(SMMs) are attracting the increasing interesting due to their potential applications in high density information storage,quantum comp
会议
水体富营养化已成为严重影响我国生态安全、制约社会经济发展、降低居民生活质量的一大因素。微生物是富营养化水体的分解者,参与了水体氮磷等元素的代谢循环,然而国内关于富营
与传统有机溶剂相比,离子液体(Ionic Liquid,IL)不挥发、高温下热稳定性和化学稳定性较好,且对大量无机和有机物都表现出良好的溶解能力。IL种类繁多,通过改变阳、阴离子可设计出不同功能的离子液体。IL的“绿色”、“可设计性”使其在有机物分离领域具有巨大的应用潜力,可以起到补充甚至替代传统溶剂的作用。在诸多分离手段中,液-液萃取应用广泛。相比于常规的萃取溶剂,离子液体展现出优良的分离选择性
中国传统村寨聚落在环境与文化的长期相互作用下形成了稳定的聚落生态文化。作为多功能景观,其保护研究是我国生态及文化保护工作的重要组成部分,也是可持续科学和跨学科研究的