掺杂SrTiO3∶Sm3+的纳米TiO2光阳极的制备及其光电性能研究

人工晶体学报, 2015, 44(6): 1563-1568.

掺杂SrTiO3∶Sm3+的纳米TiO2光阳极的制备及其光电性能研究

李月英 ^1, , 郭伟华 ^2, , 郝洪顺 ^3, , 王丽君 ^4, , 秦磊 ^5, , 高文元 ^6, , 刘贵山 ^7,

1.大连工业大学无机非金属材料工程系,大连116034;大连工业大学新材料与材料改性省高校重点实验室,大连116034

2.大连工业大学无机非金属材料工程系,大连116034;大连工业大学新材料与材料改性省高校重点实验室,大连116034

3.大连工业大学无机非金属材料工程系,大连116034;大连工业大学新材料与材料改性省高校重点实验室,大连116034

4.大连工业大学无机非金属材料工程系,大连116034;大连工业大学新材料与材料改性省高校重点实验室,大连116034

5.大连工业大学国家海洋食品工程技术研究中心,大连,116034

6.大连工业大学无机非金属材料工程系,大连116034;大连工业大学新材料与材料改性省高校重点实验室,大连116034

7.大连工业大学无机非金属材料工程系,大连116034;大连工业大学新材料与材料改性省高校重点实验室,大连116034

基金项目: 大连市科技平台建设项目(2010-354) 国家海洋食品工程技术研究中心开放基金(2012FU125X03) 辽宁省教育厅重大科技平台(2011-191)

关键词： SrTiO3∶Sm3+ , 下转换 , 染料敏化太阳能电池 , 光电性能

Preparation and Photoelectric Performance of Nano TiO2 Photoanode Doping SrTiO3∶ Sm3+

Keywords： SrTiO3 ∶ Sm3+ , down-conversion , dye-sensitized solar cells , photoelectric performance

采用水热法制备SrTiO3∶Sm3+纳米粉体,将其作为下转换剂掺杂于纳米TiO2光阳极.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和荧光光谱仪对SrTiO3∶Sm3+粉体进行表征,并探讨了SrTiO3∶Sm3+掺杂量对染料敏化纳米TiO2太阳能电池光电性能的影响.结果表明:合成的SrTiO3∶Sm3+纳米粉体具有下转换功能,将紫外光转换为592 nm处的黄光,拓宽了光谱响应范围;随着SrTiO3∶Sm3+掺杂量的增加,电池的短路电流密度显著增大,当其掺杂量为10wt％时,电池的暗电流密度最小,光电转换效率最大为4.38％,相对于纯TiO2效率提高了27％.

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