微等离子法制备原位生长TiO2薄膜电极研究
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

作者简介:

王松(1976-),女,副教授,主要从事功 能材料的制备与其光电性能研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

黑龙江省教育厅科学技术研究(11551008)资助项目 (1.东北石油大学 地球科学学院,黑龙江大庆 163318; 2.东北石油大学 土木建筑与工 程学院,黑龙江大庆 163318; 3.大庆油田第二采油厂规划设计研究所,黑龙江大庆 163414)


Research on TiO2thin film electrode grown in situ prepared by micro plasma method
Author:
Affiliation:

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    采用微等离子体氧化法制备用于染料敏化太阳能 电池的原位生长TiO2薄膜电极。筛选适合制备较高光 电性能原位生长TiO2薄膜电极的电解液,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和交流阻 抗谱(EIS)考察电解液类型对所得TiO2薄膜电极的表面形 貌、晶相组成和内部阻抗的影响,并利用X射线光电子能谱(XPS)和红外吸收(IR)研究染料敏 化剂与TiO2薄膜表面的相互作用。结果表明,以 (NH4)2SO4为电解液制备TiO2薄膜的光电性能高于硫酸体系所得TiO2薄膜的光电 性能,短路电流、开路电压和光 电转换效率分别为49μA/cm2,652mV和 0.095%。薄膜主要由大量的金红石和少量的锐钛矿和钛组成,并且以 (NH4)2SO4为电解液制备的薄膜中,TiO2含量较高。膜层较厚,约为7.5μm。薄 膜的内部阻抗相对较小,有利于染料敏化太阳能电池光电性能的提高。所得TiO2薄膜电极 的光电性能较高;cis-Ru(dcbpy)2(NCS)2染料可以吸附在 微等离子氧化法制备的TiO2薄膜表面。染料cis-Ru(dcbpy) 2(NCS)2敏化后的TiO2薄膜XPS谱中出现了O=C-O基团中的C1s吸收峰,说明 染料可以吸附在微等离子氧化法制备的TiO2薄膜表面。在红外光谱中,在1737nm处出现了一个吸收峰,应为酯键羰基振动所引起的,由此 可以推断染料与TiO2表面应以类酯键形式结合。

    Abstract:

    TiO2thin film electrode grown in si tu for dye sensitized solar cells was prepared using the micro plasma oxidation method.The electrolyte was filtrated according to the photoelectric p roperties of the TiO2thin film electrode.The effects of electrolyte on the surface morphology,phase composition and internal impedance are investigated by scan electron microscopy (SEM),X-ray diffraction (XRD) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS).The interaction between d ye and the surface of TiO2thin film is studied by X-ray photoelectron spectr oscopy (XPS) ans infrared absorption (I R).The results show that the TiO2film electrode has higher photoelectric perf ormance using (NH4)2SO4as electrolyte than that using other electrolytes.The open circuit voltage,shor t circuit current and photoelectric efficiency are 149μA/cm2,652mV an d 0.095%,respectively.The prepared TiO2films consist of a large amount of ru tile and a small amount of anatase and titanium,and the content of TiO2prepa red with (NH4)2SO4is higher than that prepared with H2SO4.Also,th e membrane layer is thicker,about 7.5μm.The internal impedance of the TiO2film is relatively small.The XPS of the TiO2film after being sensitized by the dye cis-Ru(dcbpy)2(NCS)2presents the cis peak of the O=C-O group,which indicates that the d ye can be adsorbed on the TiO2film surface.The infrared spectrum has an abso rption peak at 1737nm induced by the vibration of carbonyl in ester bond.It can be in ferred that the link between dye and TiO2surface is realized by the analogou s ester bond.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王松,于忠臣,刘继伟,孙冰,马东,张雪娇.微等离子法制备原位生长TiO2薄膜电极研究[J].光电子激光,2013,(3):470~475

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2012-08-06
  • 最后修改日期:2012-11-24
  • 录用日期:
  • 在线发布日期:
  • 出版日期:
文章二维码