Sb2S3纳米粒子敏化TiO2分枝纳米棒阵列杂化太阳电池的研究

采用两步水热法在导电玻璃(FTO)上制备TiO2分枝纳米棒(B-NR)阵列。利用低温化学浴沉积法(CBD)在TiO2分枝纳米棒阵列(B-NRA)基底上沉积Sb2S3纳米粒子(NPs)。接着分别旋涂P3HT和Spiro-OMeTAD组装成TiO2(B-NRA)/Sb2S3/P3HT/Spiro-OMeTAD为光活性层的杂化太阳电池。通过对杂化太阳电池的光电性能测试,结果表明,TiO2分枝纳米棒阵列具有高的吸光强度,较大的比表面积和多级电荷传输通道,由TiO2(B-NRA)/Sb2S3/P3HT/Spiro-OMeTAD复合膜结构组装的杂化太阳电池的能量转换效率(PCE)是4.67%。

TiO_2分枝纳米棒阵列的制备及其在杂化太阳能电池中的应用

采用水热法制备了TiO_2纳米棒阵列及TiO_2分枝纳米棒阵列,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜观察了样品的微观结构形貌。以TiO_2纳米棒及分枝纳米棒阵列作为光阳极,组装成聚-3己基噻吩∶富勒烯衍生物/TiO_2(P3HT∶PCBM/TiO_2)杂化太阳能电池,测试了电池的光电性能。结果表明:用分枝结构纳米棒阵列制备的杂化电池效率显著高于普通TiO_2纳米棒阵列电池。由漫反射谱和电化学阻抗谱测量结果分析可知,由于分枝结构增大了TiO_2纳米棒阵列的比表面积,加快了载流子传输,减少了界面载流子复合,同时也增强了入射光散射,从而提升了杂化电池的性能。