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垂直导电衬底的ZnO纳米片的制备及其染料敏化太阳电池的性能

介绍了二水乙酸锌/甲醇体系和硝酸锌/尿素体系制备垂直导电衬底的多孔ZnO纳米片、相应染料敏化太阳电池的性能以及制备垂直导电衬底ZnO纳米片体系的发展和现状.硝酸锌/尿素体系更易得到垂直导电衬底的多孔ZnO纳米片,而采用二水乙酸锌/甲醇体系,既可得到垂直导电衬底的多孔ZnO纳米片,也可得到由纳米片组成的多级结构微球.当前,硝酸锌/尿素体系制备的垂直导电衬底的ZnO纳米片的电池最高光电转换效率已达6.06％.

关键词: 染料敏化太阳电池 , ZnO纳米片 , 化学浴沉积 , 光电转换效率

阳极氧化法制备TiO2纳米管及其电池性能研究

王艳香 , 李海超 , 范学运 , 杨志胜 , 黄丽群 , 孙健

人工晶体学报

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,并将所制备的TiO2纳米管用作染料敏化太阳能电池光阳极.研究了氧化时间,电解质浓度,水含量和表面处理对纳米管及电池性能的影响.结果表明:随氧化时间的增加,纳米管的长度和直径增加.氧化时间为7h时,纳米管的长度和直径分别为550 nm和40nm,当氧化时间为50h,纳米管的长度和直径分别为2.41μm和70肿.电解质NH4F浓度从0.25wt％,0.5wt％增加到1wt％时,纳米管的长度先增后降,直径基本不变,当NH4F浓度为1wt％时,其长度为1.50μm,直径50nm左右,并且纳米管表面部分被腐蚀.水含量为0时纳米管长度1.60μm,直径25nm;当含水1％时纳米管长度1.90 μm,直径50nm;但水含量增加到3％时,其长度却降至973 nm,直径50nm.用长和直径分别为2.60μm和70nm纳米管制备成染料敏化太阳能电池,其光电转化效率为2.45％.

关键词: 染料敏化太阳能电池 , 阳极氧化 , TiO2纳米管 , 性能

ZnO/TiO2复合光阳极染料敏化太阳能电池的研究

王艳香 , 高智丹 , 杨志胜 , 黄丽群 , 李家科 , 孙健

人工晶体学报

采用醇热法制备ZnO纳米粉体,采用水热法制备TiO2纳米粉体,将不同质量分数的ZnO与TiO2混合制备浆料,采用刮涂法在掺氟的SnO2透明导电玻璃(FTO)上制备ZnO/TiO2纳米复合薄膜光阳极,与Pt对电极和电解质组装成染料敏化太阳能电池.采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电镜(SEM)对所制备的样品进行表征,通过光电性能测试和电化学阻抗谱测试,研究了添加不同质量分数的ZnO对电池性能的影响.结果表明:不添加ZnO纳米粉时,纯TiO2光阳极的电池光电转换效率为7.95％,而添加了2wt％ ZnO的ZnO/TiO2复合光阳极电池的效率达到9.54％,比纯TiO2电池的效率提高了20％.

关键词: 染料敏化太阳能 , ZnO/TiO2复合光阳极 , 光电转换效率

新型空穴传输材料N,N'-二(α-萘基)-N,N'-二苯基-4,4'-联萘胺的合成与光电性质

黄丽群 , 刘艳珠 , 杨长剑 , 易春 , 刘坚 , 高希存

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2006.05.019

以4,4'-联萘胺为母体,以最常用的空穴传输材料N,N'-二(α-萘基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯胺(α-NPD)为样板,合成了新型空穴传输材料N,N'-二(α-萘基)-N,N'-二苯基-4,4'-联萘胺(α-NPN).通过核磁共振氢谱和元素分析进行了结构表征.差热分析测定其玻璃化温度(Tg)达到128 ℃.相对于α-NPD,α-NPN的吸收光谱和光致发光光谱都发生了红移.循环伏安法测定其氧化电势为1.20V,比α-NPD的1.02V稍高.该化合物可发明亮的蓝色荧光 (461 nm),积分球测定其薄膜荧光量子效率为8.5%,比α-NPD的5.5%高.初步确定α-NPN可作为有机电致发光空穴传输材料.

关键词: 空穴传输材料 , N,N'-二(α-萘基)-N,N'-二苯基-4,4'-联萘胺(α-NPN) , 玻璃化温度 , 量子效率 , 氧化电势

溶液燃烧合成LaFe1-xMgxO3超细粉体及其光催化性能

李家科 , 刘欣 , 黄丽群 , 王艳香

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150251

采用溶液燃烧合成Mg2+掺杂LaFeO3超细粉体,并利用XRD、SEM、BET和UV-VIS分析Mg2+掺杂量对合成粉体的物相组成、微观形貌和光催化性能的影响.结果表明:Mg2+取代Fe3+形成LaFe1-xMgxO3(0≤x≤0.2)有限型固溶体.当掺杂量为0.1时(x=0.1),合成粉体具有最大的比表面积(43.46 m2/g)和较小粒径(径向和长度方向分别为100 nm和150 nm),因此具有最佳的光催化性能,在高压汞灯180 min照射下,对甲基橙溶液(10 mg/L)的降解率达75.2％,与纯LaFeO3的相比,光降解率增加26.5％,且光催化反应符合一级动力学方程.

关键词: LaFeO3 , Mg2+掺杂 , 溶液燃烧法 , 光催化性能

化学浴沉积法制备多级结构ZnO微球及其电池性能

王艳香 , 赵星宇 , 范学运 , 杨志胜 , 黄丽群 , 孙健

人工晶体学报

以三乙醇胺(TEA)和二水乙酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)为原料,采用化学浴沉积法制备多级结构ZnO微球,并将获得的多级结构ZnO微球粉应用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)光阳极.主要研究了TEA量和反应时间对产物形貌和电池性能的影响.采用SEM和XRD分析对多级结构ZnO微球进行形貌和物相表征,采用Ⅰ-Ⅴ测试仪和电化学工作站对电池性能进行了分析.结果表明:反应温度80℃,反应时间2h,TEA/水为0.15时所制备的多级结构ZnO微球粉组装成电池性能最佳,其光电转化率为3.18％,开路电压为0.64V,短路电流为9.36 mA·cm-2,填充因子0.53.

关键词: 染料敏化太阳能电池 , 多级结构ZnO微球粉 , 化学浴沉积法