研究目的
合成阳极二氧化钛纳米管与二氧化钛纳米颗粒的复合结构（TiNTs-TiNPs）用于染料敏化太阳能电池（DSSCs），以提高其效率。
研究成果
采用HCVD法合成的TiNTs与TiNPs复合结构显著提升了染料敏化太阳能电池（DSSCs）的效率——经1小时HCVD处理制备的TiNTs-TiNPs阵列器件较纯TiNTs基器件效率提升达130%。研究表明，这种有序开放的1维TiNTs-TiNPs复合阵列能有效传输电子，从而在DSSC器件中形成更高效的光阳极。
研究不足
较长时间的HCVD处理往往会恶化管状结构，从而影响染料敏化太阳能电池的效率。该研究还指出，在管内外均匀涂覆纳米颗粒存在挑战。
1：实验设计与方法选择：
本研究结合水热法和化学气相沉积法合成TiNTs-TiNPs。采用两步阳极氧化法，在含NH4F的乙二醇溶液中以50V电压制备有序TiO2纳米管阵列。将纳米管阵列在450℃退火后，置于底部装有稀释TiCl4溶液的高压釜中进行水热气相环境处理。
2：样品选择与数据来源：
使用高纯度钛箔进行阳极氧化，通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对样品进行表征。
3：实验设备与材料清单：
钛箔、乙二醇、NH4F、TiCl4、高压釜、扫描电镜(ZEISS SUPRA-55)、透射电镜(FEI Tecnai)、X射线衍射仪(Bruker D8 Discover)、X射线光电子能谱仪。
4：4F、TiCl高压釜、扫描电镜(ZEISS SUPRA-55)、透射电镜(FEI Tecnai)、X射线衍射仪(Bruker D8 Discover)、X射线光电子能谱仪。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：钛箔经阳极氧化、退火处理后，在180℃条件下进行不同时间的水热化学气相沉积(HCVD)反应（使用TiCl4）。随后对样品进行表征并应用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)。
5：数据分析方法：
通过电流-电压(J-V)测试、入射光子-电子转换效率(IPCE)光谱和电化学阻抗谱(EIS)评估DSSCs性能。
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Transmission electron microscope
FEI Tecnai
FEI
Used to confirm the size of TiO2 nanoparticles deposited on the nanotubes.
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X-Ray diffractometer
Bruker D8 Discover
Bruker
Used to identify the crystalline structure of TiNTs and TiNTs-TiNPs array.
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Field emission scanning electron microscope
ZEISS SUPRA-55
ZEISS
Used to analyze the morphology of TiNTs and TiNTs-TiNPs array.
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Ti foil
www.ti-shop.com
Used as the substrate for anodization to fabricate TiO2 nanotubes.
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Diffused reflectance spectrometer
RF6000
Spectro Flurophotometer
Used to measure the diffused reflectance spectra of the samples.
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Solar simulator
Oriel Solar Simulator, Model 91160
Oriel
Used to produce AM 1.5 simulated sunlight for DSSC testing.
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