PbS/Ru(Ⅱ)配合物敏化Cd(Ⅱ)掺杂TiO_2纳米晶电极的光电化学

合成了Ｃｄ（Ⅱ）掺杂ＴｉＯ２纳米粒子（掺杂５％Ｃｄ（Ⅱ）），用光电化学方法测定了ＰｂＳ、ＲｕＬ２（ＮＣＳ）２（Ｌ＝２，２′联吡啶４，４′二羧酸）分别敏化及ＰｂＳ／ＲｕＬ２（ＮＣＳ）２复合敏化该纳米晶膜电极的光电化学行为，实验证明，ＰｂＳ、ＲｕＬ２（ＮＣＳ）２单独敏化和ＰｂＳ／ＲｕＬ２（ＮＣＳ）２复合敏化的Ｃｄ掺杂电极比纯的ＴｉＯ２电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动；在３８０～６００ｎｍ范围内。

N3敏化Ho^(3+)离子修饰TiO_2纳米晶电极的光电化学性质

研究了Ho3+离子表面修饰对TiO2纳米晶电极光电性能的影响.TiO2表面氧化钬的存在一方面降低了染料和TiO2之间的电子注入速率,而另一方面它也能够抑制电荷复合.结果表明,在TiO2纳米晶薄膜表面修饰一定厚度的Ho3+离子层,在电极表面就形成了一个势垒,能够有效抑制电极表面的电荷复合,从而提高了染料敏化太阳能电池的光电压和光电转化效率.在93.1mW·cm-2白光照射下,TiO2/Ho-0.1和TiO2/Ho-0.2(0.1和0.2分别是修饰TiO2电极的Ho3+溶液的浓度,单位是mol·L-1)两个电极的光电转化效率分别达到8.3%和7.6%,与TiO2电极(7.2%)比较,分别增大了15%和5%.

TiO_2纳米晶电极上半菁衍生物分子设计中空间位阻效应的研究

设计合成了具有不同空间位阻的吡啶盐类和喹啉盐类半菁染料 (E) N ( 4 磺酸根丙基 ) 4 [2 ( 4 N ,N 二乙基氨基苯基 )乙烯基 ]吡啶盐 (EPS) ,(E) N ( 4 磺酸根丁基 ) 4 [2 ( 4 N ,N 二乙基氨基苯基 )乙烯基 ]吡啶盐 (EPS4)和 (E) N ( 4 磺酸根丁基 ) 4 [2 ( 4 N ,N 二乙基氨基苯基 )乙烯基 ]喹啉盐 (EQS4) ,研究了它们的光物理性质 ,并将它们用作TiO2纳米晶电极的光敏化剂引入光电化学电池中 .研究发现 :对于吡啶类半菁染料而言 ,无论是以三个亚甲基或是以四个亚甲基来连接吸附基团RSO-3 和发色团时 ,单个的EPS和EPS4分子的光电响应行为一致 .但是由于以三个亚甲基来连接时 ,与EPS4相比 ,染料EPS的空间位阻相对较小 ,有利于其在多孔膜上的吸附 ,最终结果是染料EPS对TiO2 纳米晶电极的敏化作用好于EPS4.以喹啉环为受电子基团的染料EQS4与同样含有四个亚甲基的以吡啶环为受电子基团的EPS4相比 ,单个EQS4分子的光电响应行为虽然好于EPS4分子 ,但由于EQS4分子间的空间位阻较大 ,影响了它在多孔电极上的吸附 。

BaSO_(4)修饰N3敏化纳米晶TiO_(2)电极的光电性能研究

采用一种简便方法制备了BaSO_(4)修饰N3敏化纳米晶TiO_(2)电极,研究了BaSO_(4)修饰层厚度对电极电化学的影响及BaSO_(4)修饰N3敏化纳米晶TiO_(2)电极的光电化学性能。用光谱电化学研究了BaSO_(4)修饰层对N3敏化纳米晶TiO_(2)电极平带电势的影响。实验结果表明,用BaSO_(4)修饰过的电极与未修饰的电极比较,Efb基本没有变化,用BaSO_(4)修饰后,电极的陷阱态浓度减小。二层BaSO_(4)修饰层的N3敏化纳米晶TiO_(2)太阳能电池在100 mW/cm 2白光照射下的光电转化效率最高(7.40%)。

3d过渡金属掺杂TiO_2纳米晶膜电极的光电化学研究

应用原子力显微镜和X射线粉末法对 3d过渡金属离子Cr(Ⅲ ) ,Fe(Ⅲ ) ,Mn(Ⅱ ) ,Co(Ⅱ ) ,Ni(Ⅱ ) ,Cu(Ⅱ )和Zn(Ⅱ )掺杂TiO2 纳米晶粒 (简写为M3d TiO2 )作了表征 ,并用光电化学方法研究了M3d TiO2 纳米结构多孔膜电极 .实验结果表明 ,M3d TiO2 纳米粒子的颗粒较均匀 ,粒径约为 1 5nm ,其晶型为锐钛矿和板钛矿的混晶 .在所研究的M3d TiO2 中 ,只有Zn2 + TiO2 电极的光电流大于未掺杂的TiO2 纳米结构多孔膜电极 .3d金属离子的掺杂引起各电极的光电流信号在一定波长范围内出现 p

后处理对TiO_2纳米晶膜电极光电性能的改善(英文)

利用TiCl4 水溶液处理TiO2 纳米晶膜电极 ,可以提高光电流 ,改善电极的光电转换性能 .对未经处理和处理后电极的比表面、孔分布 ,以及瞬态光电流分析表明 ,后处理改善了电荷在电极中的传输 。

Zn(Ⅱ)和La(Ⅲ)共掺杂TiO_2纳米晶多孔膜电极光电化学行为研究

采用溶胶-凝胶法合成了Zn(Ⅱ)、La(Ⅲ)共掺杂TiO2纳米粒子(掺杂0.5%Zn(Ⅱ)及0.5%La(Ⅲ)),并制成了TiO2、掺杂0.5%Zn(Ⅱ)及共掺杂0.5%Zn(Ⅱ)和0.5%La(Ⅲ)的TiO2纳米晶多孔膜电极,对该3种电极进行了电化学及光电化学研究,实验发现,用Zn(Ⅱ)单独掺杂TiO2纳米多孔膜电极的光电流大于未掺杂的TiO2纳米多孔膜电极,而Zn(Ⅱ)和La(Ⅲ)共掺杂TiO2纳米多孔膜电极的光电流又大于Zn(Ⅱ)单独掺杂TiO2纳米多孔膜电极,对该掺杂电极的光电转换机理进行了探讨。

两种菁类染料复合敏化TiO_2纳米晶电极的光电化学研究

应用光电化学方法研究了两种菁类染料Cy3和Cy5复合敏化TiO2纳米晶电极的光电化学行为.结合两种染料的紫外-可见光谱和循环伏安曲线,确定了Cy3和Cy5的电子基态和激发态能级位置.结果表明两种染料的激发态能级位置能与TiO2纳米粒子导带边位置相匹配,复合敏化可以显著提高TiO2纳米晶的光电流,使TiO2纳米晶电极吸收波长由紫外光区红移至可见光区和近红外区.复合敏化降低了染料Cy3在电极吸附时的聚集程度,使其单色光的转换效率(IPCE)提高了169%,复合敏化电极总的光电转换效率η为2.09%,分别是Cy3和Cy5单独敏化时光电转换效率的2.069和1.229倍.

4-叔丁基吡啶对纳米晶TiO2电极的能带结构及光电化学性质的影响

应用光谱电化学方法测定了纳米晶TiO2电极在不同浓度的4-叔丁基吡啶(TBP)电解液中的平带电势(Efb).TBP对纳米晶TiO2电极的能带结构具有显著的影响.在不含和含有0.2或0.4 mol.L-1TBP的0.2 mol.L-1高氯酸四丁基铵(TBAP)/乙腈溶液中,TiO2电极的Efb依次为-2.25,-2.46和-2.60 V.当加入Li+后,TiO2电极的Efb正移.在不含和含有0.2或0.4 mol.L-1TBP的0.2 mol.L-1 LiClO4/乙腈溶液中,TiO2电极的Efb依次为-1.12,-1.22和-1.30 V.用时间分辨电流方法测定了陷阱态分布,在不含和含有0.2或0.4 mol.L-1TBP的0.2 mol.L-1 TBAP/乙腈溶液中,TiO2电极的陷阱态密度依次为3.52×1016,3.18×1016和3.37×1016 cm-2,陷阱态分布的最大值分别位于-1.99,-1.89和-1.85 V处.Li+的加入进一步减少了陷阱态密度.在不含和含有0.2或0.4 mol.L-1TBP的0.2 mol.L-1 LiClO4/乙腈溶液中,TiO2电极的陷阱态密度依次为8.39×1015,1.11×1016和9.22×1015cm-2,陷阱态分布的最大值分别位于-0.72,-0.84和-0.95 V处.最后,研究了N3染料敏化的纳米晶TiO2电极在含有不同浓度TBP的电解质溶液中的光电化学性质.结果显示,随着TBP浓度的增加,Voc增大,使TiO2电极的光电转化效率增加.

纳米晶TiO_2敏化多孔膜电极的光电化学研究

合成了RuL2 (SCN) 2 (L =2 ,2’ -bipyridine- 4 ,4’ -dicarboxylicacid )及电化学聚合了聚吡咯 ,将其作为敏化剂修饰在TiO2 纳米晶多孔膜电极上 ,用光电化学方法研究了纳米晶TiO2 /敏化剂多孔膜电极的光电转换机理 ,系统研究了两类敏化剂对光致电荷转移的影响 ,并比较了两类敏化复合电极的光电转换效能。用染料或聚吡咯修饰纳米晶多孔膜电极后 ,可使该复合电极在可见光区吸收增加、光电流增强、光电响应波长红移 。

N,N'-对羧苄基吲哚三菁敏化纳米TiO_2电极的研究

应用光电化学方法研究了N,N'-对羧苄基吲哚三菁(Cy5)染料敏化TiO2纳米晶电极的光电化学行为,优化了敏化的条件.结合Cy5的循环伏安曲线和光吸收阈值,初步确定Cy5电子基态和激发态能级位置.结果表明,Cy5电子激发态能级位置能与TiO2纳米粒子导带边位置相匹配,因而使用该染料敏化可以显著提高TiO2纳米晶的光电流,使TiO2纳米晶电极吸收波长由紫外光区红移至可见光区和近红外区,光电转换效率得到明显改善,在膜厚为6.5μm、敏化时间为6h的条件下IPCE值(incidentphoto-to-electricityconversionefficiency)最高可达46.4%,总的光电转换效率η为1.70%.

纳米活性炭/锌锰复合电极材料的制备及性能

使用溶胶-凝胶法合成锌掺杂二氧化锰的纳米晶电极材料,将其与干式振动滚压法制备的纳米活性炭混合制成超级电容器所需的片状电极。纳米活性炭材料为类球状颗粒,粒径约为50 nm,且为微孔和中孔并存的狭缝结构;制备的锌掺杂二氧化锰纳米晶材料为中孔占优的孔隙结构,含有纳米锌和氧化锌的成分,经XRD测试和比表面分析,得到此纳米晶材料的平均粒径小于30 nm。分析显示,经滚压振动研磨改性的纳米活性炭与10%纳米晶锌锰材料混合的电极材料具有较好的电容性能,比电容达到299 F.g-1。

纳米晶液结太阳能电池研究进展

半导体太阳能电池近年来引起了越来越多研究者的浓厚兴趣,科学家对此进行了大量的研究。综述纳米晶液结太阳能电池的研究现状,介绍了纳米晶液结太阳能电池的原理,阐述与评价了半导体电极的制备及电极修饰的方法,并对其应用前景进行分析。

TiO_2纳米材料的光伏应用

TiO_2纳米材料因为其独特的结构特性在许多方面得以应用。该文主要综述了TiO_2纳米晶电极、TiO_2纳米二极管在太阳能电池中的光伏应用,为降低能量损耗和提高太阳能电池的效率提供了新的思路和方法。

电化学技术制备高效析氢电极

采用电镀及复合电镀技术 ,制备出 Ni、Ni- Mo、Ni- S、Ni- Co- Mo复合电极和 Ni- S- Co- Mo纳米晶复合电极 ,并测试了以上各电极在 1 mol/L Al Cl3 溶液中的阴极极化曲线。结果表明 ,Ni- S合金电极、Ni- Co- Mo复合电极均具有较高的析氢电催化活性 ,而 Ni- S- Co- Mo纳米晶复合电极的析氢电催化活性超过了 Pt,具有很大的实用价值。

酞菁染料ZnPc和Q-PbS复合敏化纳米晶ZnO薄膜电极的研究

利用溶胶-凝胶旋涂镀膜法结合热处理工艺在FTO玻璃上制备了ZnO薄膜,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子镜(SEM)对其晶相及表面形貌进行了表征;以酞菁染料ZnPc和窄禁带半导体PbS量子点(Q-PbS)为敏化剂,分别制备了FTO/ZnO/ZnPc电极、FTO/ZnO/Q-PbS电极和FTOZnO/Q-PbS/ZnPc电极,结果表明,ZnPc和Q-PbS对ZnO纳米颗粒膜产生了良好的敏化作用,且两者的复合敏化效果最好;制备了FTO/ZnO/Q-PbS/ZnPc为光阳极的染料敏化太阳能电池(DSSC),在模拟太阳光下,电池的开路电压为304mV,短路电流为1.42mA,光电转换效率为0.696%,填充因子为0.348。

N-正(异/叔)丁基苝酰胺单酐光电性质研究

报道了N-正(异/叔)丁基苝酰胺单酐的合成与表征并将它们分别组装到TiO2纳米晶电极上,通过表面光电压谱、光电流工作谱等光电化学测试手段,对膜电极进行光电性质表征,结果发现三者分子中N上取代基的供电子诱导效应与其光敏性成正比,且三者敏化的纳米晶太阳能电池较高的总光电转化效率。

染料敏化太阳电池的光阳极制备及其性能优化

详细讨论了染料敏化太阳电池二氧化钛纳米粒子、丝网印刷胶体、二氧化钛电极、对电极、电解质的制备方法,得到最优化的TiO2纳米晶电极的厚度为12μm左右。通过改善电极染料吸附量、纳米晶颗粒间的电接触性能以及电极对可见光的透射和反射能力,电池的光电性能得到显著提高。