碳球模板剂对TiO2光阳极微结构及其光电性能影响研究

本文以葡萄糖为原料水热合成碳球作为模板剂，将其与TiO2纳米晶共混制备纳米多孔TiO2光阳极。采用场发射电子扫描电镜（SEM）、台阶仪、紫外-可见分光光度计（UV-vis）等对TiO2薄膜的表面形貌、厚度和散射能力进行表征。研究发现，随着碳球含量的增加，光阳极单位体积内的表面积先增加后减小；薄膜对光的散射能力也呈现同样趋势。采用所制备的光阳极组装染料敏化太阳能电池，性能测试结果表明，随着碳球含量的增加，电池短路电流密度先增加，后减小。当碳球加入量为TiO2纳米晶质量的3%时，电池光电转换效率达到最佳为5.15%