水热法制备TiO2-ZnO纳米棒分级结构及其光电性能研究

为了增加光电极光生电子传输通道并提高其光敏剂的负载能力，采用两步水热法制备了一种新颖的TiO2-ZnO纳米棒分级结构。采用水热法在FTO导电玻璃基底上生长TiO2纳米棒有序阵列膜，通过浸泡提拉在TiO2纳米棒上包覆一层ZnO溶胶，经烧结形成ZnO种子层；再次采用水热法于TiO2纳米棒上生长ZnO纳米棒，形成TiO2-ZnO纳米棒分级结构，通过旋涂辅助连续离子反应分别在TiO2纳米棒阵列和TiO2-ZnO纳米棒分级结构中沉积光敏剂CdS纳米晶，形成CdS/TiO2纳米棒复合膜和CdS/TiO2-ZnO纳米分级结构复合膜。利用SEM，TEM，XRD、紫外-可见吸收光谱、瞬态光电流图谱等表征和测试手段，对样品的形貌、结构、光吸收和光电性能进行了表征和测试。结果表明，与单纯的TiO2纳米棒阵列相比，TiO2-ZnO分级结构可以沉积更多的CdS光敏剂，CdS/TiO2-ZnO纳米分级结构复合膜的光吸收性能和瞬态光电流均明显优于CdS/TiO2纳米复合薄膜。凭借优异的光电性能，TiO2-ZnO分级结构在太阳电池光阳极材料中具有很好的应用前景