二氧化钛纳米管阵列超双亲性薄膜电极的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用研究

合理、高效地利用太阳能是新能源研究的热点；其中染料敏化纳米TiO2薄膜太阳能电池以其本身的独特性吸引了诸多关注。本研究采用磁控离子溅射－阳极氧化法，在 FTO导电玻璃上制备垂于导电玻璃表面、高度有序的TiO2纳米管阵列透明薄膜，并以此薄膜为染料敏化太阳能电池的光电极材料；采用紫外光辐照的方法，诱导TiO2纳米管阵列薄膜材料产生超双亲性（超亲水、超亲油）；利用超亲和性引起的染料分子与TiO2之间的相互作用，引导染料在TiO2表面自组装，使得染料分子在TiO2纳米管单层、有序的排列。从而获得垂直于电极表面、具有高度有序的纳米管阵列形貌的染料敏化太阳能电池光电极。TiO2纳米管阵列结构非常有利于光生载流子的传输，而自组装产生的有序排列非常有利于光生电子由染料分子注入TiO2纳米管阵列薄膜电极；因此通过本项目研究有望获得一种高性能染料敏化太阳能电池光电极及可推广的光电极制备新方法。