多尺寸复合量子点共敏化TiO2纳米管阵列表面与界面电输运机理研究

项目名称： 多尺寸复合量子点共敏化TiO2纳米管阵列表面与界面电输运机理研究

项目编号： No.11174071

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 章天金

作者单位： 湖北大学

项目金额： 65万元

中文摘要： 本项目利用磁控溅射和阳极氧化技术在导电玻璃基底上制备透明TiO2纳米管阵列，探索制备纳米管阵列的最佳工艺条件，研究阵列微结构对量子点吸附特性及光电化学性能的影响，通过控制反应合成条件实现对量子点的化学组分、形状和尺寸的调控，使其与TiO2纳米管阵列能级结构匹配；采用原位生长和桥联技术在TiO2纳米管阵列表面高效沉积多尺寸复合量子点，应用表面钝化技术显著提高入射光收集和电子注入效率，从而实现阵列电极的宽光谱响应与电子快速传输和转移，大幅提升器件光电转换效率。运用密度泛函理论和量子化学方法研究载流子的传输特性及其在界面上的分离、复合反应动力学，建立基于一维纳米材料光阳极结构的量子点敏化太阳能电池导电模型，探讨电输运机理。在此基础上，制备基于多尺寸复合量子点共敏化TiO2纳米管阵列高效宽光谱响应薄膜太阳能电池。本项目的研究成果对于促进全光谱响应高效薄膜太阳能电池的发展有重要的理论和实际意义。

中文关键词： TiO2纳米管；量子点；尺寸效应；能带工程；输运

英文摘要：

英文关键词： TiO2 nanotube；quantum dot；size effect；bandgap engineering；transport