染料敏化纳米晶MgO/TiO_2薄膜太阳能电池

染料敏化TiO2薄膜太阳能电池被认为是硅基太阳能电池的潜在替代产品,但其光电转化效率较低.为了提高光电转化效率,采用物理吸附的方法,利用宽禁带半导体MgO对TiO2光阳极进行表面修饰.研究表明:大部分MgO进入到TiO2的表面结构中,复合薄膜形成的表面势垒改变了TiO2的禁带结构,有效的抑制了电池内部复合反应的进行,使电池的光电转化效率提高.MgO与TiO2之间的界面效应,增加了光在薄膜内的传输路径,使电池吸光度、染料吸附量增加.其中光电转化效率同未经修饰的染料敏化TiO2薄膜太阳能电池相比,提高了24.5%.

纳米石墨微片/TiO_2复合材料的制备及其光催化性能

基于石墨烯与TiO_2协同作用可提高TiO_2光催化效率,以纳米石墨微片替代石墨烯,采用水热法原位制备纳米石墨微片/TiO_2复合材料(GN/TiO_2),主要研究了乙酸加入量、纳米石墨微片加入量对复合材料物相形貌的影响,并以亚甲基蓝为目标污染物考察了GN/TiO_2的光催化性能。结果表明,TiO_2全部为锐钛矿晶型。TiO_2纳米颗粒附着在片状的纳米石墨微片表面。改变乙酸的加入量可控制钛酸丁酯的水解进而保证复合材料内二者分散均匀性,乙酸加入量为20m L时可充分抑制钛酸丁酯水解,获得稳定前驱体溶液。改变纳米石墨微片的加入量,影响TiO_2的分散性,增加纳米石墨微片加入量到50%(质量分数)时,TiO_2均匀负载在纳米石墨微片表面。采用优化参数(乙酸20 m L、纳米石墨微片50%,质量分数)制备了复合材料,复合材料在120 min对亚甲基蓝脱色率达到93%以上。