热处理温度对纳米TiO_2粉体的晶相及光催化性能的影响

以钛酸丁酯Ti(OC4H9)4、冰醋酸、去离子水和无水乙醇为原料,采用溶胶-凝胶法制得纳米二氧化钛粉体,并用不同的温度对纳米二氧化钛粉体进行热处理,得到不同晶相的TiO2粉体。利用X射线衍射仪(XRD)和紫外可见光谱(UV/vis)对纳米二氧化钛粉体进行表征。结果表明,在500℃退火时,TiO2粉体中是单一的锐钛矿相结构,在700℃退火时,TiO2粉体中开始出现金红石相结构,随着退火温度的升高,金红石相结构含量逐渐增加,在900℃退火时,锐钛矿相几乎全部转化为金红石相。在600℃退火时,得到的纯锐钛矿相的纳米晶透射率最低,而且在700℃退火时的透射率要比500℃退火时的透射率低,说明锐钛矿相中混入微量金红石相能显著降低透射率。同时,在600℃退火时,得到的纯锐钛矿相的纳米晶光吸收效果最理想。

不同水浴时间对纳米TiO_2材料的影响

本文以钛酸丁酯Ti(OC4H9)4、冰醋酸、去离子水和无水乙醇为原料,采用溶胶-凝胶法,制备了纳米二氧化钛胶体和粉体,并用旋转涂片法在玻璃衬底上沉积了不同层数的纳米TiO2薄膜。然后对纳米TiO2薄膜与粉体进行热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见光谱(UV/vis)、扫描电镜(SEM)对纳米二氧化钛粉体与薄膜进行表征。结果表明,500℃和600℃下,样品均产生锐钛矿结构。随着镀膜层数的增加,薄膜的透射率逐渐下降。相同镀膜层数,随着水浴时间的增加,透射率呈现增加的趋势。通过对光学带隙的计算,表明退火温度对光学带隙有影响。

异丙醇溶液对单晶硅太阳能电池表面织构化的影响

对晶向为（100）的p型单晶硅片进行表面刻蚀,制作减反射绒面.在质量分数为3%的氢氧化钠溶液中分别加入不同质量分数的异丙醇溶液,在温度为80℃、时间为40 min的条件下对单晶硅片进行刻蚀.实验结果显示,加入质量分数为8%的异丙醇溶液刻蚀的硅片表面形貌最好,在波长为700~900 nm范围内能够获得较低的反射率,最佳反射率为10.42%.保持实验条件不变,在氢氧化钠-异丙醇混合液中分别加入不同质量分数的碳酸钠溶液,对单晶硅片进行刻蚀.实验结果显示,加入质量分数为0.5%的碳酸钠溶液对制作绒面的反射率影响不大,加入质量分数为0.3%的碳酸钠溶液使制作绒面的反射率大大提高,不利于制作绒面的形成.

染料敏化二氧化钛纳米棒及其太阳电池的制备

以罗丹明-B为染料配制敏化剂,对二氧化钛（TiO2）纳米棒薄膜进行敏化处理后得到正电极,再加上用石墨制备的反电极,并滴加电解液,得到染料敏化纳米晶光电化学太阳能电池（NPC）.实验结果表明,这种敏化方法在波长为470~750 nm的可见光范围内可以有效地提高太阳电池的吸光度和性能,电池的开路电压可达520 mV.

强碱弱酸盐溶液对单晶硅太阳能电池表面织构化的影响

对晶向为(100)的p型单晶硅片进行表面刻蚀,制作减反射绒面。本实验是在传统氢氧化钠-异丙醇混合液中分别加入不同浓度的醋酸钠溶液、硅酸钠溶液和碳酸钠溶液对单晶硅片进行刻蚀。实验发现:分别加入醋酸钠溶液、碳酸钠溶液并没有在降低表面反射率方面起到很大作用,而只有加入硅酸钠溶液降低了表面反射率,有利于形成较好的腐蚀绒面。因此,在传统氢氧化钠-异丙醇混合液中添加一定浓度硅酸钠溶液能够制备出平均反射率较低的减反射绒面。

一种新型腐蚀剂--醋酸钠溶液对单晶硅太阳电池表面织构化的作用

对晶向为(100)的p型单晶硅片进行表面刻蚀,制作减反射绒面。选用了一种新型的腐蚀剂,即醋酸钠(CH3COONa)溶液,用来腐蚀单晶硅太阳电池。通过分别改变醋酸钠溶液的浓度、温度以及腐蚀时间对硅片表面进行腐蚀发现,经醋酸钠溶液腐蚀后在硅片表面形成腐蚀坑大小适中、分布均匀的绒面结构。在醋酸钠溶液的质量分数为20%、温度为95℃、时间为40min的条件下腐蚀单晶硅片,在波长为700～1000nm之间获得较低的平均表面反射率,且最佳平均反射率为12.14%。从实验结果和成本因素考虑,这种腐蚀剂的成本很低,不易污染环境且重复性好,有利于大规模工业化制绒。

溶胶凝胶法制备铁掺杂纳米TiO_2薄膜与其性能研究

以钛酸丁酯Ti(OC4H9)4、冰醋酸、去离子水和无水乙醇、含水硝酸铁等为原料,采用溶胶-凝胶法,制备得到掺铁纳米二氧化钛材料镀膜玻璃和二氧化钛粉体,研究了掺铁量、掺杂PEG量、镀膜层数、水浴处理等因素对TiO2纳米膜透光率和光催化活性的影响,并对其进行表征测试和探讨。研究发现,掺铁会优化TiO2纳米薄膜的很多性能。掺铁后薄膜的晶粒尺寸逐渐变小,晶格畸变比例变大。掺铁不改变二氧化钛的晶型结构。在透光率试验中,掺杂PEG的样品,水浴处理后测试效果较好,掺杂浓度与实验效果并不成正比。光催化实验中,掺杂浓度为0.075%时的效果最好。最终得出,在掺杂浓度为0.075%时,水浴处理并添加适量的PEG,镀4层膜时的综合效果最好。