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ZnO微米棒的结构分析与ZnO/Ti02复合光阳极形貌分析及其对染料敏化太阳能电池性能的影响
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1991年．M Gr‘苴ztel教授首次报道了多孔 Ti02薄膜染料敏化太阳能电池（Dye—Sensitized Solar Cell。DSSC）【11。与传统的硅基太阳能电池相比较，DSSC具有成本廉价、资源丰富、性能稳定、生产过程简单、无毒、无污染，且适合大规模生产等优势，吸引了各国科学家与企业大力进行基础研究和产业化开发。现有的TiO：纳米颗粒多孔薄膜的表面态密度高。光生载流子在TiO：薄膜的传输过程中受到颗粒表面态能级的俘获和热释放的影响．使电子扩散系数小，复合率增加。制约了DSSC电池光电转换效率的提高【2】一1 1。近年来，为了改善电荷传输。人们已经成功地制备出垂直基底生长的ZnO纳米线阵列、TiO：纳米管阵列和TiO：纳米线阵列等纳米结构薄膜【41。【71。但这种制备方法要求的条件苛刻，且周期长，难以大规模应用。基于 TiO：光阳极的太阳电池能量转换效率一般高于ZnO光阳极的太阳电池。目前染料敏化太阳能电池的最高能量转化效率也是基于TiO：材料得到的。但是，ZnO材料的电荷传输能力较强，特别是ZnO微米棒中的电荷传输速率比其颗粒中的电荷传输速率高出数百倍【8】．【9I。本文制备了TiO：纳米颗粒和ZnO微米棒复合的多孔薄膜光阳极．把ZnO微米棒更高的光利用率和良好的电子转移特性同TiO：纳米颗粒比表面积更大的优点结合起来。优化了薄膜的微结构．保障了电极具有较高的光捕获效率。而且能提高光生载流子的产生率和输运能力．减少光生载流子的复合过程，从而提高染料敏化太阳能电池的光电转化效率。
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