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通过电纺TiO2复合材料的加热处理制备染料敏化太阳能电池用TiO2致密层
摘要： 通过热辅助静电纺丝法制备的二氧化钛（TiO?）致密层提高了染料敏化太阳能电池的功率转换效率（PCE）。以异丙醇钛与聚乙烯醇混合液作为电纺溶液。本研究中，带有TiO?致密层的TiO?光阳极相比无致密层的结构使PCE提升了76.88%。电化学阻抗谱证实，TiO?致密层能降低串联电阻并提高短路电流密度，其低复合效应带来了更高的PCE。含TiO?致密层的纳米颗粒展现出比无致密层结构更高的电子寿命和电荷收集效率。
关键词： 异丙醇钛，聚乙烯醇，染料敏化太阳能电池，致密层，静电纺丝
更新于2025-09-11 14:15:04
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异丙醇钛(IV)摩尔浓度对绿色溶胶-凝胶法制备二氧化钛薄膜结晶度及光催化活性的影响
摘要： 本文报道了异丙醇钛（IV）（TTIP）摩尔浓度对绿色溶胶-凝胶法制备TiO?薄膜结晶度及性能的影响。绿色溶胶-凝胶法是一种开创性的环保涂层工艺，其溶胶配方中不使用溶剂，这与传统TiO?溶胶配方形成鲜明对比——后者虽长期危害环境仍需使用溶剂。实验采用0.2 M、0.3 M、0.4 M和0.5 M四种不同TTIP摩尔浓度的TiO?溶液进行十次浸渍涂覆，并在500°C下热处理1小时。通过X射线衍射（XRD）和参考强度比（RIR）方程分析晶体相及其含量，利用谢乐公式计算晶粒尺寸，扫描电子显微镜（SEM）观察涂层形貌。光催化活性测试采用亚甲基蓝（MB）在紫外光和可见光下的降解率评估。当TTIP摩尔浓度较高（0.5 M）时，获得了混合锐钛矿相（~17 nm）和金红石相（~29 nm）的高结晶度涂层，且涂层均匀（无裂纹和可见孔隙），同时在紫外光（95%）和可见光（86%）照射下均表现出更高的MB降解率。研究表明：较高TTIP摩尔浓度能制备出结晶度高、晶粒尺寸小、具有裂纹形貌的TiO?薄膜，从而提升光催化性能。本工作证明通过优化仅含前驱体、酸和水的配方，无需使用溶剂即可实现TiO?薄膜沉积，这对环境可持续发展具有重要意义。
关键词： 溶胶-凝胶浸渍法，二氧化钛，绿色工艺，无溶剂，异丙醇钛(IV)，光催化活性
更新于2025-09-10 09:29:36