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基于吲哚啉和苯并噻唑的方酸菁染料敏化太阳能电池：含双取代磺酸基团的合成、表征及电池性能
摘要： 两种新型对称方酸菁染料敏化剂（SQTHZ和SQIND）以苯并噻唑和吲哚啉基团作为强给电子单元向TiO?纳米颗粒注入电子，被测试用于染料敏化太阳能电池（DSSC）。理论计算与吸收结果表明，SQTHZ的LUMO轨道电子密度在整个发色团上离域分布，导致该敏化剂与TiO?导带间产生强电子耦合。此外，含双-SO??侧基的长烷基链可抑制复合反应并减少染料聚集。值得注意的是，与SQIND相比，SQTHZ在更长波长处展现出紫外-可见及近红外吸收特性。这种结构特征及光学性质使染料敏化太阳能电池效率显著提升，其综合光伏性能（η=3.31%，Jsc=7.65 mA/cm2，Voc=0.59 V，ff=0.71，674 nm处IPCE=47%）均优于SQIND。
关键词： 光电化学性质、密度泛函理论、染料敏化太阳能电池、对称方酸菁染料
更新于2025-11-19 16:46:39
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用于FTO/SnS/CdS/Pt光阴极的超大型SnS纳米片合成与退火工艺
摘要： 由于具有1.2-1.5电子伏特的特殊带隙，硫化锡（SnS）已广泛应用于光电器件。本文报道了硫化锡纳米片的制备方法，以及合成条件和热处理对其物理性能的影响。所得硫化锡纳米片的带隙范围为1.37-1.41电子伏特。研究发现，通过退火处理可显著提高硫化锡纳米片薄膜的光电流密度。FTO/SnS/CdS/Pt叠层结构的最大光电流密度高达389.5微安/平方厘米，显示出其在高效太阳能制氢中的潜在应用价值。
关键词： 硫化锡纳米片，水分解，光电化学性质
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用微波辅助水热法制备的FTO/TiO2/SrTiO3复合材料对4-氯酚的光催化降解
摘要： 采用微波辅助水热法，通过碱性溶液中的溶解-沉淀反应，将沉积在导电固体基底（FTO玻璃）上的薄层TiO2转化为SrTiO3光催化剂。研究了Sr2+离子浓度对所得材料结晶度、组成以及光电化学和光催化性能的影响。XRD研究表明，由于未覆盖FTO薄膜的玻璃基底释放出的偏硅酸盐发生反应，存在少量共沉积的SrSiO3。但通过在样品背面贴覆特氟龙胶带进行?；ぃ灾种屏瞬Ａ芙夤?。在含0.1 M Sr(NO3)2的溶液中180°C下合成6小时制备的FTO/TiO2/SrTiO3复合材料，在365 nm二极管照射下对4-氯酚的光解表现出最佳活性。通过氙灯照射下的Na2SO4溶液研究了复合材料与FTO/TiO2电极的光电化学性质。相较于TiO2，杂化体系具有更高的光电流密度和更长的电子寿命，这归因于TiO2/SrTiO3界面形成抑制了复合速率。同时发现副产物SrSiO3对亚甲基蓝具有优异吸附性能，因此SrTiO3/TiO2/FTO/玻璃/SrSiO3体系可作为兼具吸附与光催化功能的双功能复合材料。
关键词： 4-氯酚光解、光催化、SrSiO3、光电化学性质、微波辅助水热合成、TiO2/SrTiO3、电子寿命
更新于2025-09-23 15:21:21
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高度有序TiO2纳米管阵列增强光电化学行为的机理：锐钛矿/金红石相结
摘要： 许多研究已探讨了煅烧温度对二氧化钛纳米管阵列（TNTAs）光电化学性能的影响。多数工作聚焦于通过优化微观结构来改善光电化学性能。然而本文证明，二氧化钛纳米管中形成的锐钛矿/金红石相结是提升光电化学性能的关键因素。紫外-可见漫反射光谱、掠入射角X射线衍射（GIA-XRD）和电化学阻抗谱观测表明：金红石相富集于纳米管底部，而锐钛矿相分布于纳米管主体区域。当锐钛矿与金红石相比例约为60%/40%共存时，TNTAs展现出最优性能——其光电流密度较纯锐钛矿TNTAs提升1.4倍。同步辐射光电子能谱的详细分析进一步证实了该相结的存在及其作用机制。结果表明：由于能带边缘排列效应，光生电子会从金红石相向纳米管内的锐钛矿相转移，这种相结促进了光生载流子的分离与沿纳米管的传输，从而显著增强了光电化学性能。
关键词： 光电化学性质、二氧化钛纳米管阵列、相结、热处理
更新于2025-09-23 12:52:46
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方酸菁染料双羧基对染料敏化太阳能电池效率的影响
摘要： 合成了含双羧基的对称方酸菁染料(SQIND1)，并与非官能化类似物(SQIND2)进行了光致电化学性能对比研究。实验结果表明，SQIND1敏化剂中锚定羧基的引入使其与TiO2纳米颗粒形成更紧密接触，增加了从SQIND1向半导体转移的载流子数量。理论计算和吸收光谱显示，SQIND1的LUMO电子密度在整个发色团上离域分布，导致SQIND1敏化剂与TiO2导带间产生强电子耦合，从而使染料敏化太阳能电池效率较SQIND2显著提升。因此SQIND1敏化体系展现出更优异的光伏性能。尽管SQIND1不含任何连接基团，但其仍能高效敏化多孔TiO2，在紫外-可见及近红外区（波长延伸至800 nm）表现出卓越性能参数：光电转换效率η达3.3%，短路电流密度Jsc为7.6 mA/cm2，开路电压Voc为0.59 V，填充因子FF为0.73。
关键词： 循环伏安法、染料敏化太阳能电池、对称方酸菁染料、光电化学性质、密度泛函理论
更新于2025-09-12 10:27:22