ZnO是一種性能優(yōu)異的環(huán)保半導(dǎo)體材料,其具有合成原材料來源豐富、制備條件簡單、形貌結(jié)構(gòu)易調(diào)控等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于能源、信息、環(huán)境等領(lǐng)域。在染料/量子點(diǎn)敏化太陽能電池中,ZnO通常被用作光陽極材料,負(fù)載光吸收劑,同時接收和傳輸電子。通過發(fā)揮其結(jié)構(gòu)易控制的優(yōu)點(diǎn),一系列不同的ZnO納米結(jié)構(gòu),如納米球,納米線,納米片或納米花等被用于敏化太陽能電池的光陽極,從而極大地提高了敏化太陽能電池的性能。綜述將主要從單一納米結(jié)構(gòu)和復(fù)合結(jié)構(gòu)兩方面對納米ZnO材料進(jìn)行介紹,討論了不同ZnO結(jié)構(gòu)在染料/量子點(diǎn)敏化太陽能電池中的最新研究進(jìn)展,并對電池光電性能的進(jìn)一步提升提出新的展望。 

【文章來源】：功能材料. 2016,47(12)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖１ＺｎＯＮＷｓ的ＦＥ－ＳＥＭ圖（側(cè)面）Ｆｉｇ１ＴｙｐｉｃａｌＦＥ－ＳＥＭｉｍａｇｅｓ（ｓｉｄｅｖｉｅｗ）ｏｆＺｎＯ

，插圖為種子層和納米棒涂層的截面圖；（ｂ），（ｃ）在（ｄ）６０℃下合成ＺｎＯＮＲｓ和ＺｎＯＮＲｓ－ＮＳｓ的截面的ＳＥＭ圖像Ｆｉｇ５（ａ）ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＺｎＯＮＲｆｉｌｍ，ＴｈｅｉｎｓｅｔｓｈｏｗｓｔｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｅｄｌａｙｅｒａｎｄＮＲｆｉｌｍ，（ｂ）ａｎｄ（ｃ）ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＺｎＯＮＲｓａｎｄｏｆＺｎＯＮＲｓ－ＮＳｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄａｔ（ｄ）６０℃圖６ＺｎＯＮＲｓ和多級ＺｎＯＮＲｓ－ＮＳｓ的氮等溫吸附線Ｆｉｇ６ＮｉｔｒｏｇｅｎｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｓｆｏｒｔｈｅＺｎＯＮＲｓａｎｄｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌＺｎＯＮＲｓ－ＮＳｓ上述的光陽極膜是通過將不同結(jié)構(gòu)的ＺｎＯ納米材料，通過化學(xué)反應(yīng)逐層沉積在光陽極基底上制備所得到。除此之外，還可以通過改進(jìn)合成工藝，直接合成出多級納米材料。例如早期ＺｈａｎｇＱ等［２９］制備的ＺｎＯ聚集體，通過持續(xù)的加熱攪拌，在溶液中直接合成了由直徑１５ｎｍ的顆粒聚集而成的，直徑為１００～５００ｎｍ的聚集體，由其制得的ＤＳＳＣｓ的光電轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到５．４％。在此基礎(chǔ)之上，Ｓ．Ｈ．Ｋｏ等［３０］又由單一納米線結(jié)構(gòu)變?yōu)橹苽涑鰪?fù)雜的納米樹型（Ｎａｎｏｔｒｅｅ）結(jié)構(gòu)，由此制得了形貌為納米森林（Ｎａｎｏ－ｆｏｒｅｓｔ）的光陽極膜（圖８（ａ）），其很好的彌補(bǔ)了納米線比表面積不足，同時，使得光陽極電子復(fù)合機(jī)會進(jìn)一步減小，所制備的基于ＺｎＯ納米森林結(jié)構(gòu)的電池光電效率，達(dá)到了普通納米線結(jié)構(gòu)的電池效率

圖１ＺｎＯＮＷｓ的ＦＥ－ＳＥＭ圖（側(cè)面）Ｆｉｇ１ＴｙｐｉｃａｌＦＥ－ＳＥＭｉｍａｇｅｓ（ｓｉｄｅｖｉｅｗ）ｏｆＺｎＯ


本文編號：3112622