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制备二氧化钛分枝纳米棒阵列结构以提高聚合物杂化太阳电池的性能 认领
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作者 钱近 郝彦忠 +2 位作者 栗靖琦 裴娟 李英 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期695-702,共8页
分别采用一步水热法和两步水热法在导电玻璃(FTO)上制备了二氧化钛(TiO2)纳米棒(NR)阵列和TiO2分枝纳米棒(B-NR)阵列。利用低温化学浴沉积法(CBD)在TiO2纳米棒阵列(NRA)和TiO2分枝纳米棒阵列(B-NRA)基底上沉积Sb2S3纳米粒子(NPs)。接着... 分别采用一步水热法和两步水热法在导电玻璃(FTO)上制备了二氧化钛(TiO2)纳米棒(NR)阵列和TiO2分枝纳米棒(B-NR)阵列。利用低温化学浴沉积法(CBD)在TiO2纳米棒阵列(NRA)和TiO2分枝纳米棒阵列(B-NRA)基底上沉积Sb2S3纳米粒子(NPs)。接着分别旋涂聚-3已基噻吩(P3HT)和2,2′7,7′-四-(二甲氧基二苯胺)螺芴(Spiro-OMeTAD)组装成TiO2(NRA)/Sb2S3/P3HT/Spiro-OMeTAD和TiO2(B-NRA)/Sb2S3/P3HT/Spiro-OMeTAD为光活性层的杂化太阳电池。结果表明,由TiO2(NRA)/Sb2S3/P3HT/Spiro-OMeTAD复合膜结构组装的杂化太阳电池的光电转换效率(PCE)是2.92%,而由TiO2(B-NRA)/Sb2S3/P3HT/Spiro-OMeTAD复合膜结构组装的杂化太阳电池的PCE提高到了4.67%。 展开更多
关键词 二氧化钛分枝纳米棒 三硫化二锑纳米粒子 杂化太阳电池
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P3HT和Spiro-OMeTAD共混物作为光活性层的杂化太阳电池性能 认领
2
作者 郝彦忠 栗靖琦 +2 位作者 钱近 裴娟 李英 《河北科技大学学报》 CAS 2020年第1期99-104,共6页
为降低电荷复合率,提高杂化太阳电池的性能,将P3HT与Spiro-OMeTAD共混后的混合物作为光活性层和空穴传输层,旋涂在Sb 2S 3纳米粒子敏化的TiO 2纳米棒(TiO 2NR/Sb 2S 3)复合膜上,制备成杂化太阳电池。通过SEM、紫外可见吸收光谱、XRD、... 为降低电荷复合率,提高杂化太阳电池的性能,将P3HT与Spiro-OMeTAD共混后的混合物作为光活性层和空穴传输层,旋涂在Sb 2S 3纳米粒子敏化的TiO 2纳米棒(TiO 2NR/Sb 2S 3)复合膜上,制备成杂化太阳电池。通过SEM、紫外可见吸收光谱、XRD、电化学阻抗图谱、稳态荧光光谱、J-V曲线等手段,对杂化太阳电池的微观结构、光电转换特性进行了表征和测试。结果表明:P3HT与Spiro-OMeTAD共混物比例为15 mg/1 mL时,得到结构为FTO/TiO 2NR/Sb 2S 3/P3HT:Spiro-OMeTAD/Ag杂化太阳电池的电荷负荷率低,电子生命长,能量转换效率达到了4.57%。所制备的杂化太阳电池性能优良,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 电化学 TiO 2纳米棒 Sb 2S 3纳米粒子 杂化太阳电池 空穴传输材料
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Sb2S3纳米粒子敏化TiO2分枝纳米棒阵列杂化太阳电池的研究 认领
3
作者 郝彦忠 钱近 +2 位作者 栗靖琦 裴娟 李英 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期5060-5064,共5页
采用两步水热法在导电玻璃(FTO)上制备TiO2分枝纳米棒(B-NR)阵列。利用低温化学浴沉积法(CBD)在TiO2分枝纳米棒阵列(B-NRA)基底上沉积Sb2S3纳米粒子(NPs)。接着分别旋涂P3HT和Spiro-OMeTAD组装成TiO2(B-NRA)/Sb2S3/P3HT/Spiro-OMeTAD为... 采用两步水热法在导电玻璃(FTO)上制备TiO2分枝纳米棒(B-NR)阵列。利用低温化学浴沉积法(CBD)在TiO2分枝纳米棒阵列(B-NRA)基底上沉积Sb2S3纳米粒子(NPs)。接着分别旋涂P3HT和Spiro-OMeTAD组装成TiO2(B-NRA)/Sb2S3/P3HT/Spiro-OMeTAD为光活性层的杂化太阳电池。通过对杂化太阳电池的光电性能测试,结果表明,TiO2分枝纳米棒阵列具有高的吸光强度,较大的比表面积和多级电荷传输通道,由TiO2(B-NRA)/Sb2S3/P3HT/Spiro-OMeTAD复合膜结构组装的杂化太阳电池的能量转换效率(PCE)是4.67%。 展开更多
关键词 TiO2分枝纳米棒 Sb2S3纳米粒子 水热法 化学浴沉积 杂化太阳电池
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不同受体结构染料共敏化对染料敏化太阳电池性能的影响 认领
4
作者 赵雪 裴娟 李英 《影像科学与光化学》 CAS 2019年第6期525-535,共11页
为了拓宽染料敏化太阳电池对太阳光谱的响应范围,提高电池的光电转换效率,将两种含有不同受体结构(绕丹宁-3-乙酸基(RA)和氰基丙烯酸基(CA))的三苯胺染料(TR1和TC1)进行共敏化。TR1染料平伏吸附在TiO2表面,而TC1染料直立吸附在TiO2表面... 为了拓宽染料敏化太阳电池对太阳光谱的响应范围,提高电池的光电转换效率,将两种含有不同受体结构(绕丹宁-3-乙酸基(RA)和氰基丙烯酸基(CA))的三苯胺染料(TR1和TC1)进行共敏化。TR1染料平伏吸附在TiO2表面,而TC1染料直立吸附在TiO2表面。将两种染料按照不同摩尔比共敏化TiO2后,TC1占据TR1的部分位置,拓展光谱的同时也抑制了电荷复合,电子寿命较TR1敏化的太阳电池长。在TR1与TC1摩尔比为5∶5的共敏剂溶液敏化的共敏电池器件中,短路光电流密度(Jsc)为11.7 mA/cm^2,开路电压(Voc)为704 mV,填充因子(FF)为0.73,光电转换效率(η)为6.03%。该结果明显优于单一染料敏化的电池器件。 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 共敏化 三苯胺染料 光电性能 阻抗
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水热法制备TiO2-ZnO纳米棒分级结构及其光电性能研究 认领 被引量:3
5
作者 孙宝 张赛 +3 位作者 杜静文 郝彦忠 裴娟 李英 《河北科技大学学报》 CAS 2018年第1期65-72,共8页
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Zn... 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。 展开更多
关键词 电化学 水热法 TiO2-ZnO纳米棒分级结构 CDS纳米晶 光电性能
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基于ZnO材料的有机-无机杂化太阳电池的光伏性能优化 认领
6
作者 裴娟 冯康宁 +4 位作者 赵雪 魏亚男 郝彦忠 孙宝 李英 《河北科技大学学报》 CAS 2018年第3期249-260,共12页
有机-无机杂化太阳电池是一种由提供电子的有机聚合物和接受电子的无机半导体构成的新型电池,常用的无机半导体材料有纳米氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO2)、硫化镉(CdS)等。杂化太阳电池在研究过程中存在一些问题,如电池中电子传输... 有机-无机杂化太阳电池是一种由提供电子的有机聚合物和接受电子的无机半导体构成的新型电池,常用的无机半导体材料有纳米氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO2)、硫化镉(CdS)等。杂化太阳电池在研究过程中存在一些问题,如电池中电子传输效率差、太阳能利用率低、无机半导体和有机聚合物之间化学不兼容以及由此导致的光电转换效率低等。围绕这些问题,针对以ZnO半导体材料为电子受体的太阳电池,从电子受体材料形貌、电子给体材料种类以及添加不同修饰层等方面论述了电池光伏性能的优化方法,对该电池的未来发展趋势进行了展望。电池性能的优化,为低成本、高效率应用该类杂化太阳电池带来了希望。 展开更多
关键词 光化学 氧化锌 有机-无机杂化太阳电池 形貌 有机聚合物 表面改性 性能优化
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TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级结构的制备及光电性能 认领
7
作者 孙宝 张赛 +4 位作者 苏子亭 郝彦忠 杜静文 裴娟 李英 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期9020-9026,共7页
采用两步水热法在无种子层的基础上制备了新颖的TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级结构。采用旋涂辅助连续离子反应方法分别在TiO2纳米棒阵列和TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级结构中沉积窄禁带半导体光敏剂CdS纳米晶,形成CdS/TiO2纳米棒复合膜和CdS/T... 采用两步水热法在无种子层的基础上制备了新颖的TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级结构。采用旋涂辅助连续离子反应方法分别在TiO2纳米棒阵列和TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级结构中沉积窄禁带半导体光敏剂CdS纳米晶,形成CdS/TiO2纳米棒复合膜和CdS/TiO2-ZnO分级纳米结构复合膜。利用SEM、TEM、XRD、紫外-可见吸收光谱、瞬态光电流图谱等分析手段对样品的形貌结构以及电极的光吸收和光电性能进行了表征和测试。结果表明,沉积光敏层CdS后,TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级纳米结构膜的瞬态光电流明显高于TiO2纳米棒阵列膜,尤其是在500nm处光电响应出现明显增强;以P3HT为p型聚合物材料组装杂化太阳电池,光伏性能测试结果表明,以P3HT/CdS/TiO2-ZnO分级结构复合膜制备的杂化太阳电池能量转换效率可达0.65%,与P3HT/CdS/TiO2复合膜制备的杂化太阳电池的能量转换效率相比提高了58%。 展开更多
关键词 水热法 TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级结构 旋涂辅助连续离子反应法 CDS纳米晶 光电性能
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CdS修饰低密度TiO2纳米棒阵列复合膜的制备及光电性能 认领
8
作者 孙宝 苏子亭 +3 位作者 张赛 郝彦忠 裴娟 李英 《河北科技大学学报》 CAS 2018年第5期470-476,共7页
为了提高CdS光敏层在TiO2一维纳米棒阵列中的填充率,在TiO2种子层的基础上,采用水热法于FTO导电玻璃表面生长了棒长较短、棒间距较大的低密度TiO2一维纳米棒阵列膜,通过化学浴沉积在TiO2纳米棒表面包覆CdS种子层,以此为基底采用水热法于... 为了提高CdS光敏层在TiO2一维纳米棒阵列中的填充率,在TiO2种子层的基础上,采用水热法于FTO导电玻璃表面生长了棒长较短、棒间距较大的低密度TiO2一维纳米棒阵列膜,通过化学浴沉积在TiO2纳米棒表面包覆CdS种子层,以此为基底采用水热法于TiO2一维纳米阵列中生长CdS光敏层。采用SEM,XRD及紫外-可见吸收光谱对不同CdS水热生长时间的TiO2/CdS复合膜结构进行了表征,并对其光电性能进行了研究。结果表明,低密度TiO2纳米棒阵列有利于CdS生长液在阵列中渗入形成完全包覆的CdS种子层,CdS光敏层通过水热过程在整个TiO2纳米棒表面均匀生长,逐渐形成CdS对TiO2纳米棒阵列的完全填充和包覆,并在阵列顶端形成由CdS纳米短棒组成的花状修饰层;CdS的修饰将TiO2一维纳米阵列膜的光吸收拓展至可见光区,水热生长7h所得到的TiO2/CdS复合膜具有最高光电流。所制备的CdS修饰低密度TiO2纳米棒复合膜在太阳电池器件中具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 电化学 低密度TiO2纳米棒阵列 短棒状CdS 水热法 光电性能
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Sb2S3对枝状TiO2阵列的修饰及其在杂化太阳电池中的应用 认领 被引量:1
9
作者 李英 魏亚男 +4 位作者 郝彦忠 冯康宁 张玉梅 裴娟 孙宝 《河北科技大学学报》 CAS 2018年第4期372-378,共7页
为了提供多条电子传输通道,增加窄禁带半导体和有机半导体的负载量,采用一步水热法,在FTO基底上制备了由纳米管和纳米线组装而成的枝状TiO2;通过化学浴沉积法,在枝状TiO2上成功地制备了窄禁带半导体Sb2S3;利用SEM,XRD,紫外-可见吸收光谱... 为了提供多条电子传输通道,增加窄禁带半导体和有机半导体的负载量,采用一步水热法,在FTO基底上制备了由纳米管和纳米线组装而成的枝状TiO2;通过化学浴沉积法,在枝状TiO2上成功地制备了窄禁带半导体Sb2S3;利用SEM,XRD,紫外-可见吸收光谱,瞬态光电流,稳态荧光光谱及J-V曲线等手段,对样品形貌、晶型、吸光性能和光电性能进行了表征和测试,探究Sb2S3沉积时间对电池效率的影响。结果表明:稀疏的枝状TiO2阵列垂直于FTO导电玻璃生长,为电荷传输提供了有利条件;Sb2S3的加入,加强了电极材料对可见光的吸收,提高了光电流强度及荧光猝灭强度,有利于光生载流子的产生和转移;由枝状TiO2/Sb2S3(3h)/P3HT/PEDOT∶PSS/Au构成的杂化太阳电池的能量转换效率达到了1.10%,是未沉积Sb2S3的杂化太阳电池能量转换效率的10倍。在多级结构TiO2上沉积Sb2S3,有利于提高电极材料对可见光的吸收,加强光生载流子的传输能力,拓宽光谱响应范围,提高光电性能,对于解决单纯TiO2电极吸收强度较弱和光谱响应范围较窄等问题具有重要意义。 展开更多
关键词 电化学 枝状TiO2 Sb2S3 化学浴沉积法 杂化太阳电池
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旋涂辅助连续离子反应法制备CdS纳米晶及其光电性能 认领 被引量:2
10
作者 孙宝 杜静文 +3 位作者 张赛 郝彦忠 裴娟 李英 《河北科技大学学报》 CAS 2017年第5期480-485,共6页
为了解决CdS传统制备工艺中连续离子吸附反应(SILAR)法存在的产物颗粒小、敏化层厚度不易提高的问题,将传统SILAR法中的浸泡吸附工艺改为旋涂工艺,采用全新的旋涂辅助连续离子反应法(S-SILR)制备CdS纳米晶颗粒,同时将新旧两种方法... 为了解决CdS传统制备工艺中连续离子吸附反应(SILAR)法存在的产物颗粒小、敏化层厚度不易提高的问题,将传统SILAR法中的浸泡吸附工艺改为旋涂工艺,采用全新的旋涂辅助连续离子反应法(S-SILR)制备CdS纳米晶颗粒,同时将新旧两种方法制备的CdS纳米晶分别沉积到ZnO纳米棒有序阵列中进行对比研究,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、瞬态光电流等分析手段对产品形貌、结构、光吸收性能和光电转换性能进行了表征和测试。结果表明,利用S-SILR法制备CdS纳米晶光敏层更容易形成对ZnO纳米有序阵列的完全包覆;与传统的浸泡吸附法相比,改进后的旋涂法所得ZnO/CdS复合薄膜在可见光区的光吸收和光电转换性能更加优异。CdS沉积方法的改进对提高太阳电池制备工艺的可操作性及其光电转换性能有一定的指导意义。 展开更多
关键词 电化学 旋涂辅助连续离子反应法 CDS纳米晶 ZnO纳米棒有序阵列 光电性能
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异质结表/界面修饰对杂化太阳电池性能的优化 认领 被引量:4
11
作者 裴娟 曹荣玺 +4 位作者 郝彦忠 孙宝 李英 张赛 杜静文 《河北科技大学学报》 CAS 2017年第5期486-492,共7页
为了增进无机半导体和有机聚合物半导体之间的相容性,优化电池的光电性能,基于一维无机TiO2纳米棒有序阵列和有机聚合物PCPDTBT,构建了一种结构为TiO2/PCPDTBT的杂化太阳电池。用一种有机三苯胺类两亲分子来调控此无机、有机材料的两相... 为了增进无机半导体和有机聚合物半导体之间的相容性,优化电池的光电性能,基于一维无机TiO2纳米棒有序阵列和有机聚合物PCPDTBT,构建了一种结构为TiO2/PCPDTBT的杂化太阳电池。用一种有机三苯胺类两亲分子来调控此无机、有机材料的两相表/界面性质。采用SEM,TEM,XRD,EDS,UV-vis,PL等方法对杂化膜电极进行表征。电池性能测试表明,表/界面修饰后太阳电池的性能得到提高,电池效率η为0.81%;开路电压衰减测试表明,异质结表/界面经修饰后,杂化太阳电池的电子寿命有所提高。因此,通过异质结表/界面修饰改善活性层的形貌结构对电池性能有重要影响。 展开更多
关键词 太阳能 杂化太阳电池 表/界面修饰 激子分离 电子寿命 光电性能
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Ag纳米粒子在一维壳核式P3HT/CdS/TiO2太阳电池中的应用 认领 被引量:2
12
作者 孙宝 裴娟 +3 位作者 郝彦忠 杜静文 张赛 李英 《功能材料》 CSCD 北大核心 2017年第10期10210-10214,共5页
采用水热法在FTO导电玻璃上生长TiO2纳米棒阵列膜,然后在CdCl2和Na2S水溶液中循环浸泡反应制备CdS/TiO2壳核式纳米结构,利用电化学方法于光敏层CdS中引入了贵金属Ag纳米粒子,并将Ag纳米粒子沉积于两层CdS纳米晶壳层之间形成三明治结构,... 采用水热法在FTO导电玻璃上生长TiO2纳米棒阵列膜,然后在CdCl2和Na2S水溶液中循环浸泡反应制备CdS/TiO2壳核式纳米结构,利用电化学方法于光敏层CdS中引入了贵金属Ag纳米粒子,并将Ag纳米粒子沉积于两层CdS纳米晶壳层之间形成三明治结构,以避免Ag纳米颗粒直接暴露成为光生电荷的复合中心。在不同CdS/Ag/CdS光敏层厚度的TiO2纳米阵列中旋涂P3HT薄膜组装杂化太阳电池,探索了Ag纳米粒子沉积量对电池光吸收性能及光伏性能的影响。结果表明,在光敏层中适量电沉积Ag纳米粒子电池光电转换效率可以达到0.13%,与没有贵金属沉积的电池结构相比可以提高28%。 展开更多
关键词 AG纳米粒子 电化学沉积 CdS/Ag/CdS 三明治结构 杂化太阳电池
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Sb_2S_3纳米粒子敏化ZnO微纳分级结构的光电化学性能 认领 被引量:2
13
作者 郭志敏 郝彦忠 +2 位作者 裴娟 孙宝 李英 《河北科技大学学报》 CAS 2016年第1期26-32,共7页
采用电化学沉积方法,选择聚乙二醇(PEG-400)和乙二胺(EDA)为添加剂,直接在ITO导电玻璃上制备了有序阵列的ZnO纳米棒,以及ZnO纳米棒上生长纳米棒微纳分级结构。采用化学浴沉积法均匀沉积Sb2S3纳米粒子,制备了Sb2S3/ZnO纳米棒壳核结构... 采用电化学沉积方法,选择聚乙二醇(PEG-400)和乙二胺(EDA)为添加剂,直接在ITO导电玻璃上制备了有序阵列的ZnO纳米棒,以及ZnO纳米棒上生长纳米棒微纳分级结构。采用化学浴沉积法均匀沉积Sb2S3纳米粒子,制备了Sb2S3/ZnO纳米棒壳核结构和Sb2S3/ZnO纳米棒上生长纳米棒分级壳核结构。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、瞬态光电流等分析手段对其形貌、结构和光电化学性能进行了表征和测试。研究表明,Sb2S3/ZnO纳米棒上生长纳米棒分级壳核结构阵列膜的光电流明显高于Sb2S3/ZnO纳米棒壳核结构阵列。 展开更多
关键词 光电化学 Sb2S3纳米粒子 ZNO纳米棒 微纳分级结构 壳核结构
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Sb2S3纳米粒子修饰ZnO纳米片微纳分级结构的光电化学性能 认领 被引量:3
14
作者 郝彦忠 郭志敏 +3 位作者 孙宝 裴娟 王尚鑫 李英 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2109-2116,共8页
采用恒电位方法,选择氯化钾和乙二胺(EDA)为添加剂,在氧化铟锡(ITO)导电玻璃上制备了高度有序的ZnO纳米片阵列,通过二次电沉积得到了ZnO纳米片上生长纳米棒的微纳分级结构.利用化学浴沉积法在ZnO基底上沉积Sb2S3纳米粒子制备出了Sb2... 采用恒电位方法,选择氯化钾和乙二胺(EDA)为添加剂,在氧化铟锡(ITO)导电玻璃上制备了高度有序的ZnO纳米片阵列,通过二次电沉积得到了ZnO纳米片上生长纳米棒的微纳分级结构.利用化学浴沉积法在ZnO基底上沉积Sb2S3纳米粒子制备出了Sb2S3/ZnO纳米片壳核结构和Sb2S3/ZnO微纳分级壳核结构.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、瞬态光电流等对其形貌、结构组成和光电化学性能进行了表征和分析.结果表明,Sb2S3/ZnO纳米片上生长纳米棒分级壳核结构的光电流明显高于Sb2S3/ZnO纳米片壳核结构.在Sb2S3/ZnO纳米片壳核结构和Sb2S3/ZnO微纳分级壳核结构的基础上旋涂一层P3HT薄膜形成P3HT/Sb2S3/ZnO复合结构,以上述复合结构薄膜为光活性层组装成杂化太阳电池,其中,P3HT/Sb2S3/ZnO分级壳核结构杂化太阳电池的能量转换效率最高,达到了0.81%. 展开更多
关键词 Sb2S3纳米粒子 ZnO纳米片 ZnO纳米片上生长纳米棒微纳分级结构 壳核式结构 杂化太阳电池
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CdSxSe1-x包覆TiO2纳米棒壳核结构的制备及其在杂化太阳电池的应用 认领 被引量:2
15
作者 郝彦忠 王尚鑫 +3 位作者 孙宝 裴娟 范龙雪 李英 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期2135-2139,2143共6页
采用水热法在掺氟的 SnO2透明导电玻璃(FTO)基底上制备了金红石型的TiO2纳米棒阵列;然后采用电化学方法在 TiO2纳米棒阵列上沉积不同厚度的CdSx Se1-x纳米晶,形成了CdSx Se1-x纳米晶包覆TiO2纳米棒的 CdSx Se1-x/TiO2壳核结构;... 采用水热法在掺氟的 SnO2透明导电玻璃(FTO)基底上制备了金红石型的TiO2纳米棒阵列;然后采用电化学方法在 TiO2纳米棒阵列上沉积不同厚度的CdSx Se1-x纳米晶,形成了CdSx Se1-x纳米晶包覆TiO2纳米棒的 CdSx Se1-x/TiO2壳核结构;利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)等对其形貌、结构组成等进行了分析和表征,结合循环伏安法及其吸收光谱确定了CdSx Se1-x纳米晶的能级位置.最后以P3 HT/CdSx Se1-x/TiO2复合薄膜材料为光活性层组装成固态纳米结构杂化太阳电池,研究了 CdSx Se1-x壳层厚度对该电池光电转换性能的影响,结果表明转换效率最高可达到0.68%. 展开更多
关键词 TIO2 纳米棒阵列 CdSx Se1-x 纳米晶 壳核结构 杂化太阳电池
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异质结界面修饰对TiO2/P3HT杂化太阳电池光电性能的增强作用 认领 被引量:2
16
作者 裴娟 郝彦忠 +3 位作者 吕海军 孙宝 李英 王尚鑫 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1245-1250,共6页
采用水热法在F-SnO2(FTO)导电玻璃上制备了一维TiO2纳米棒阵列,将一种两亲有机三苯胺染料M分子吸附在其表面,进而旋涂有机聚合物聚3-己基噻吩P3HT,构建结构为FTO/TiO2/M/P3HT/PEDOT:PSS/Au的杂化太阳电池.瞬态光电流谱反映在杂化电极中... 采用水热法在F-SnO2(FTO)导电玻璃上制备了一维TiO2纳米棒阵列,将一种两亲有机三苯胺染料M分子吸附在其表面,进而旋涂有机聚合物聚3-己基噻吩P3HT,构建结构为FTO/TiO2/M/P3HT/PEDOT:PSS/Au的杂化太阳电池.瞬态光电流谱反映在杂化电极中存在pn异质结.接触角测试表明TiO2表面吸附有机M分子后,亲水性表面转变为疏水性表面,利于与聚合物P3HT的进一步接触;稳态荧光发射光谱表明经修饰的杂化电极的荧光发射强度降低,由荧光衰减曲线拟合得到的荧光寿命降低,说明在TiO2与P3HT之间存在有效的电荷转移,电荷复合被抑制.电化学阻抗分析表明界面修饰后电子复合电阻和电子寿命增大.电池的特性参数均比界面修饰前有所提高,光电转换效率为1.61%.另外,对该电池的工作机理、电荷传输过程进行了初步探讨. 展开更多
关键词 杂化太阳电池 界面修饰 激子分离效率 电荷复合 光电性能
杂化太阳电池中异质结界面的修饰及其对电池光电性能的影响 认领 被引量:5
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作者 裴娟 郝彦忠 +4 位作者 孙宝 李英 范龙雪 孙硕 王尚鑫 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第3期397-407,共11页
有机-无机杂化太阳电池综合了有机、无机材料的优点,成本低、理论效率高,受到人们的广泛关注。杂化太阳电池的光活性层由无机半导体和有机共轭聚合物复合而成。当光照射到活性层上时,共轭聚合物吸收光子产生激子(电子-空穴对);激... 有机-无机杂化太阳电池综合了有机、无机材料的优点,成本低、理论效率高,受到人们的广泛关注。杂化太阳电池的光活性层由无机半导体和有机共轭聚合物复合而成。当光照射到活性层上时,共轭聚合物吸收光子产生激子(电子-空穴对);激子迁移到有机给体-无机受体的异质结界面处发生解离而产生自由电子和空穴;自由电子和空穴分别向无机半导体和有机聚合物传输,从而实现电荷的分离和传导。激子在有机-无机异质结界面处的分离效率是影响电池性能的一个重要因素。有机、无机两相材料往往因为接触面积小以及相容性差使此两相材料接触不佳,激子迁移到此界面不能有效分离,从而严重影响了杂化太阳电池的效率。这个问题可以通过此界面的修饰加以改善。本文即综述了有机-无机异质结界面修饰的方法、作用和意义,并展望了杂化太阳电池未来的发展趋势和应用前景。 展开更多
关键词 杂化太阳电池 异质结界面 界面修饰 电荷的分离与传输 光电性能
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CdTe包覆TiO2纳米棒壳核结构有序阵列与P3HT杂化太阳电池研究 认领 被引量:3
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作者 孙硕 李英 +4 位作者 孙宝 范龙雪 王尚鑫 裴娟 郝彦忠 《河北科技大学学报》 CAS 2014年第3期279-285,共7页
采用水热法在含氟二氧化锡导电玻璃(FTO)上制备了有序的金红石型TiO2纳米棒阵列,在TiO2纳米棒阵列上电沉积CdTe纳米晶构成了CdTe包覆TiO2壳核式纳米棒阵列(CdTe/TiO2),然后将聚3-己基噻吩(P3HT)的氯苯溶液旋涂到CdTe/TiO2壳... 采用水热法在含氟二氧化锡导电玻璃(FTO)上制备了有序的金红石型TiO2纳米棒阵列,在TiO2纳米棒阵列上电沉积CdTe纳米晶构成了CdTe包覆TiO2壳核式纳米棒阵列(CdTe/TiO2),然后将聚3-己基噻吩(P3HT)的氯苯溶液旋涂到CdTe/TiO2壳核式纳米棒阵列上构成P3HT包覆CdTe/TiO2壳核式纳米棒阵列的复合结构(P3HT/CdTe/TiO2),在P3HT/CdTe/TiO2壳核式纳米棒阵列复合结构上使用离子溅射法喷镀Au膜构制Au—P3HT/CdTe/TiO2结构的杂化太阳电池,实验测得以ALI—P3HT/CdTe/TiO2结构组装的杂化太阳电池的能量转换效率为0.91%. 展开更多
关键词 杂化太阳电池 核壳式纳米结构 金红石型TiO 纳米棒阵列 CdTe纳米晶 P3HT
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ZnO纳米管有序阵列与Cu2O纳米晶核壳结构的光电化学性能及全固态纳米结构太阳电池研究 认领 被引量:6
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作者 郝彦忠 孙宝 +3 位作者 罗冲 范龙雪 裴娟 李英 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期127-133,共7页
采用电化学方法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃基底上制备了高度有序的ZnO纳米管阵列,然后在ZnO纳米管阵列上电化学沉积Cu2O纳米晶颗粒,获得了一维有序Cu2O/ZnO核壳式纳米阵列结构,通过控制Cu2O纳米晶的沉积电量得到不同厚度的Cu2O壳... 采用电化学方法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃基底上制备了高度有序的ZnO纳米管阵列,然后在ZnO纳米管阵列上电化学沉积Cu2O纳米晶颗粒,获得了一维有序Cu2O/ZnO核壳式纳米阵列结构,通过控制Cu2O纳米晶的沉积电量得到不同厚度的Cu2O壳层,并对该核壳式纳米阵列的形貌和结构进行了分析.以Cu2O/ZnO一维核壳式纳米阵列结构为光电极组装全固态纳米结构太阳电池,研究了Cu2O壳层厚度对光电极光吸收性能、光电性能以及组装电池光伏性能的影响,优化了电池中对电极材料的喷金厚度.结果表明,以Cu2O沉积电量为1.5C的Cu20/ZnO为光活性层,以4mA电流下真空镀金20~25min的铜基底为对电极组装的简易太阳电池最高可获得0.013%的光电转换效率. 展开更多
关键词 ZnO纳米管阵列 Cu2O纳米晶 核壳式结构 全固态纳米结构太阳电池
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P3HT/CdS/TiO2/ZnO一维有序核壳式纳米棒阵列的构制及其在杂化太阳电池中的应用研究 认领 被引量:8
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作者 郝彦忠 曹寅虎 +4 位作者 孙宝 张彦辉 李英 徐东升 李香玲 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第10期 1139-1144,共6页
采用恒电位法在铟锡氧化物导电玻璃(ITO)上制备了高度有序一维ZnO纳米棒阵列,将ZnO纳米棒阵列在TiO2溶胶中采用提拉法制备出了一维TiO2/ZnO核壳式纳米棒阵列.在一维TiO2/ZnO核壳式纳米棒阵列上电沉积CdS纳米晶得到一维CdS/TiO2/ZnO核... 采用恒电位法在铟锡氧化物导电玻璃(ITO)上制备了高度有序一维ZnO纳米棒阵列,将ZnO纳米棒阵列在TiO2溶胶中采用提拉法制备出了一维TiO2/ZnO核壳式纳米棒阵列.在一维TiO2/ZnO核壳式纳米棒阵列上电沉积CdS纳米晶得到一维CdS/TiO2/ZnO核壳式纳米棒阵列,然后在一维CdS/TiO2/ZnO核壳式纳米棒阵列上电沉积聚3-己基噻吩(P3HT)薄膜得到P3HT/CdS/TiO2/ZnO核壳式纳米结构薄膜.以该纳米结构薄膜电极为光阳极制备出新型纳米结构杂化太阳电池,研究了该类电池的光电转换性能,初步探讨了该类电池的工作机理. 展开更多
关键词 TiO2/ZnO一维核壳式纳米棒阵列 CDS纳米晶 聚3-己基噻吩 杂化太阳电池
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