量子点敏化原位生长稀土掺杂TiO2网络膜电极及其光电机理研究

本项目采用微等离子体氧化法在钛表面原位生长介孔均匀分布的稀土掺杂TiO2网络膜电极，并以其为模板在介孔中自组装量子点，来提高TiO2电极的光电性能，从而得到成本低、光电性能优异、可大面积实施的TiO2电极材料，形成具有我国独立自主知识产权的太阳能电极材料制备新技术，为太阳能电池的推广应用提供可靠的理论基础和技术支持。主要研究微等离子体氧化电源模式、电解液配方和工艺参数对TiO2膜光电性能的影响规律；采用XPS、XRD、AFM和STM等测试方法分析TiO2薄膜的相组成、与基体的结合状态、介孔尺寸和分布，元素成分等特征，建立微观结构与光电性能内在关系，通过优化工艺参数来实现TiO2网络膜电极的构造；采用化学自组装法在TiO2网络膜电极介孔中组装Bi2S3量子点；分析量子点的尺寸、形状、密度、分布、有序性及其与介孔匹配性对TiO2网络膜电极光电性能的影响规律，进而探讨量子点敏化机理。