氧化钛分级芯壳纳米阵列表界面结构调控与光电性能

项目名称： 氧化钛分级芯壳纳米阵列表界面结构调控与光电性能

项目编号： No.11374090

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张军

作者单位： 湖北大学

项目金额： 87万元

中文摘要： 一维纳米阵列具有直接的电子传输通道与高的电荷收集效率，进一步提高染料吸附、增大电荷注入、抑制电荷复合是获得高效染料敏化太阳能电池的必要举措。本项目拟在高度有序的氧化钛纳米管阵列中引入W掺杂氧化钛纳米颗粒形成芯壳结构，进而对芯壳结构表面包覆Al2O3或HfO2阻挡层，形成分级芯壳结构纳米阵列光阳极。研究W掺杂氧化钛纳米颗粒引入到氧化钛纳米管表面对光阳极染料吸附量、光注入效率和载流子复合的影响,阐明掺杂含量与能带偏移、载流子传输和光电性能间的相互关系；研究阻挡层引入对光阳极中载流子复合的影响,揭示分级芯壳结构中阻挡层引入对抑制载流子复合和提高电池光电性能的作用；提出相应的分级芯壳结构纳米阵列中电荷输运机制，建立电荷输运模型，提高氧化钛纳米阵列染料敏化太阳能电池的效率。开展本项目研究对于开发高效率、低成本的染料敏化太阳能电池、深入理解其内部电荷传输机制具有重要的科学意义与理论指导作用。

中文关键词： 氧化钛纳米管阵列；染料敏化太阳能电池；分级芯壳结构；表面界面；结构调控

英文摘要： In one-dimensional nano-array dye-sensitized solar cells (DSSCs)，it is important to further improve the high power conversion efficiency of DSSCs by enhancing the dye loading, improving the electron injection efficiency, and suppressing the charge recombi

英文关键词： TiO2 nanotube arrays；dye-sensitized solar cells；hierarchial core shell structure；surface and interface；structure manipulation