氧化鈦基復(fù)合薄膜的制備及光電轉(zhuǎn)換性質(zhì).pdf

1、作為一種半導(dǎo)體材料，TiO2具有良好的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，且價(jià)格低廉、無(wú)污染，在太陽(yáng)能電池方面有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本論文在溶膠凝膠法制備TiO2薄膜的基礎(chǔ)上，利用溶液摻雜、電聚合摻雜等方法將單質(zhì)硒、氧化石墨烯(GO)和聚苯胺(PANI)分別引入薄膜，采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射儀(XRD)、紫外—可見光譜(UV-vis)等測(cè)試技術(shù)對(duì)所得到的Se/TiO2、Se/GO/TiO2和PANI/GO/TiO2復(fù)合薄膜進(jìn)行表

2、征，以氙燈作為光源，研究了所制備薄膜的光電轉(zhuǎn)換性質(zhì)，探討了各種影響因素及薄膜中的電子轉(zhuǎn)移機(jī)理。
　　 主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.Se/TiO2復(fù)合薄膜的制備及其光電轉(zhuǎn)換性質(zhì)研究
　　 首先，采用溶膠凝膠法制備氫氧化鈦溶膠，以導(dǎo)電玻璃(ITO)為基底，經(jīng)過浸漬-涂覆-煅燒過程，制備TiO2薄膜。然后采用電沉積技術(shù)將Se納米粒子沉積在TiO2薄膜表面，制備Se/TiO2復(fù)合薄膜。通過優(yōu)選電沉積Se的條件，提高Se

3、/TiO2復(fù)合薄膜的性能。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射(XRD)、紫外可見光譜(UV-Vis)等測(cè)試技術(shù)對(duì)薄膜進(jìn)行表征。結(jié)果表明，所得薄膜致密、均勻，具有銳鈦礦相結(jié)構(gòu)的TiO2顆粒粒徑為20nm，薄膜中的Se顆粒粒徑為60-80nm。光電轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在Se的作用下，Se/TiO2復(fù)合薄膜對(duì)可見光有很好的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。
　　 2.Se/GO/TiO2復(fù)合薄膜的制備及其光電轉(zhuǎn)換性質(zhì)研究
　　 首先，將氧化

4、石墨烯(GO)加入氫氧化鈦溶膠中，以導(dǎo)電玻璃(ITO)為基底，經(jīng)過浸漬-涂覆-煅燒過程，制備GO/TiO2復(fù)合薄膜。然后采用電沉積技術(shù)將Se納米粒子沉積在GO/TiO2薄膜表面，獲得Se/GO/TiO2復(fù)合薄膜。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射(XRD)、紫外可見光譜(UV-Vis)等測(cè)試技術(shù)對(duì)薄膜進(jìn)行表征。結(jié)果表明，薄膜中各種物質(zhì)分布均勻，具有銳鈦礦相結(jié)構(gòu)的TiO2顆粒粒徑為20nm，GO為分散的片層結(jié)構(gòu)，與TiO2結(jié)合較好

5、，薄膜中的Se顆粒粒徑為60-80nm。光電轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在Se和GO的共同作用下，Se/GO/TiO2復(fù)合薄膜對(duì)可見光有很好的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。
　　 3.PANI/GO/TiO2復(fù)合薄膜的制備及光電轉(zhuǎn)換性質(zhì)研究
　　 首先，用溶膠凝膠法，將GO摻入氫氧化鈦溶膠中，以導(dǎo)電玻璃(ITO)為基底，以浸漬—提拉的方式制成多孔GO/TiO2復(fù)合薄膜。然后，采用電沉積技術(shù)將苯胺原位聚合（形成聚苯胺）沉積在GO/TiO2薄膜表面，