金红石型 TiO2 纳米棒的制备及其在染料敏化太阳电池中的应用

摘要： 采用十二烷基苯磺酸钠表面活性剂(DBS)辅助水热法合成TiO2纳米材料, XRD和TEM测试表明, 不含DBS的TiO2溶胶水热处理后得到10~20nm锐钛矿型TiO2纳米颗粒; 添加DBS后, 生成了金红石型TiO2纳米棒. 虽然金红石型TiO2纳米棒光电极的染料吸附性能和光电性能均不如锐钛矿型TiO2纳米颗粒光电极, 但金红石型TiO2纳米棒漫反射性能较高. 可用其制备具有光电转换性能的反射层, 这种新型反射层使染料敏化太阳能电池光电转换效率提高了26.14%, 而含Ti-nanoxide 300大颗粒TiO2构成的反射层仅能使电池光电转换效率提高11.04%. 这种差异的根源在于金红石型TiO2纳米棒不仅具有散射光能力, 其本身还可吸附染料进行光电转换. 随着反射层厚度的增加, 电池短路电流逐步提高. 而不吸附染料且无光电转换能力的Ti-nanoxide 300传统反射层则没有这种功能.