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《CdS敏化TiO2納米管的制備和性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、2010年第31卷第3期CdS敏化Ti02納米管的制備和性能研究程浩，隋小濤，趙修建(武漢理工大學硅酸鹽材料工程教育部重點實驗室，武漢430070)摘要：采用聯系離子層沉積法，在透明的TiOt納米管陣列薄膜上沉積CdS，制備CAS敏化Ti02納米管陣列薄膜光陽極材料。通過改變沉積液的溶刺和控制沉積次數，研究不同量的CdS對Tiq納米管薄膜的光電性能的影響。結果表明，在以乙醇、甲醇／水為溶劑的條件下，循環(huán)沉積4次后制備的CAS／Ti02光陽極表現最好的光電轉換效率。關鍵詞：CdS納米粒子；TiOz納米管陣列；光陽極Fabrica
2、tionandPropertiesofCdSSensitizedTi02NanotubesCHENGHao，SUIXiao—tao，ZHAOXiu-jian(KeyLaboratoryforSilicateMaterialsScienceandEngineeringofMinistryofEducation，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China)Abstract：ThephotoelectrodeofCdSsensitizedtransparentTi02nanotubes
3、arrayfilmwasfabricatedbysuccessiveioniclayeradsorptionandreaction(SILAR)technique．Basedonthemodulationofdissolventandcycletimes，theevolutionofphotoelectricpropertieswasinvestigated．TheresultsshowedthattheperformanceoftheCdSsensitizedTi02nanotubesar—rayfilm，whichwasf
4、abricatedintheethanol，methanol／watersolvent，wasoptimalafter4cycledeposition．Keywords：CASnanoparticle；Ti02nanotubesarray；photoelectrode自1991年Gratzel發(fā)明染料敏化太陽能電池以來，有機染料敏化太陽能電池逐漸成為太陽能電池研究領域的一個熱點研究方向[1]。然而，由于有機染料的不穩(wěn)定性，見光易分解，以及有機染料的價格比較昂貴，影響了染料敏化太陽能電池的應用。和有機燃料相比，由于無機納米半導體
5、材料更好的光化學穩(wěn)定性和良好的光吸收能力，無機納米粒子敏化太陽能電池的研究逐步引起了人們的廣泛關注L2J。已有的研究表明，CdS、CdSe、PbS、InP、Bi2s3等納米半導體材料均可用作無機敏化荊E3-8]。其中，CdS是一種帶隙適中的半導體，其E。=2．42eV；在可見光區(qū)域具有良好的光學吸收性能，其導帶能級比Ti02的高，有利于光生載流子的有效分離，同時CdS具有較大的消光系數和光化學穩(wěn)定性，因此，CdS是一種很好的無機敏化劑。目前，制備CdS量子點敏化Ti02太陽能電池的方法主要是化學浴沉積法，雖然這種方法操作簡單，
6、容易實現，但是其制備的光陽極材料的穩(wěn)定性較差，量子點很容易溶解脫落。鑒于此，本實驗采用連續(xù)離子層沉積法制備CdS敏化Ti02納米管，這種方法操作簡單，容易實現，而且還可以通過調節(jié)鹽的濃度和沉積次數實現對沉積的CdS量子點的量的控制。1實驗采用陽極氧化法在透明導電玻璃上制備Ti02納米管陣列薄膜，制備方法按照參考文獻[9]提供的方法。然后采用聯系離子層沉積法將CdS納米粒子沉積在已經制備好的Ti02納米管陣列薄膜上，詳細的沉積過程為：首先將制備好的Ti02納米管陣列薄膜浸漬到以0．5MCd(N03)2的乙醇溶液中5min，使Cd
7、+離子充分吸附到Ti02納米管陣列中，】建枋世界2010年第31卷第3期然后用去離子水沖洗，洗掉吸附不緊密的Cd21，然后在0．5MNa2S的水溶液中浸漬5min，使吸附的Cd2+與溶液中的S2一離子充分反應生成CdS，然后再用去離子水沖洗，使沒有吸附緊密的CdS洗凈，這就是聯系離子層沉積法的一個循環(huán)，然后通過控制循環(huán)沉積的次數來控制沉積不同量的CdS。其沉積的過程如圖1所示。O!／l?10L一(：rl(N(J、)!的乙醇U芻L-一N；I!s的甲陴／水L一甲璃基片1。l溶液中浸泡5n，il，li醉Il溶液浸泡5mi．}l酵圖1
8、聯系離子層沉積法制備CdS敏化Ti02納米管陣列薄膜的流程以多硫的水溶液為電解質，以制備CdS敏化透明的Tio’納米管陣列薄膜為光陽極，以鍍有Pt的ITO為陰極，中間用厚度為60／xm的石蠟膜隔開，在石蠟膜中取0．25cm。2的小孔，將電解質注入其中，然后密封，這樣就組裝成了
