分级微纳结构TiO_2空心球的制备及其在DSSC中的应用

作     者：马黎 赵丽 王世敏 董兵海 许祖勋 卢红兵 万丽 

作者机构：湖北大学功能材料绿色制备与应用省部共建教育部重点实验室武汉430062 

出 版 物：《中国科学：化学》 (SCIENTIA SINICA Chimica)

年 卷 期：2012年第42卷第7期

页      面：1022-1028页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 

基　　金：国家自然科学基金(51102087) 国家973计划前期研究专项(2010CB234606) 湖北省自然科学基金(2011CDB067) 湖北省教育厅科学技术研究计划项目(Q20091007 Z20101001) 武汉市学科带头人计划(201051730551)资助 

主　　题：染料敏化太阳能电池 分级结构 TiO2空心球 光散射 

摘      要：以钛酸四丁酯为钛源,无水乙醇为溶剂,通过碳球模板法制备出直径为200nm、壳厚20～25nm的TiO2空心球(HS).通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和N2吸附脱附等对产物的形貌、晶相组成、孔结构和紫外-可见光谱性质进行了表征,结果显示所制备的锐钛矿相TiO2空心微球是由初级结构纳米级TiO2晶粒构成的.将这种TiO2空心球应用于染料敏化太阳电池(DSSC)领域可以提高光阳极对光的散射.通过制备P25/HS-TiO2双层膜电极,相比单纯的P25纳米晶电极(Jsc=13.5mAcm?2,Voc=0.653V,FF=0.53,η=4.95%)可以得到更高的光电转化效率(Jsc=15.79mAcm?2,Voc=0.653V,FF=0.55,η=6.66%).