TiO2分級(jí)結(jié)構(gòu)微米球的表面態(tài)研究.pdf

1、納米TiO2由于其良好的化學(xué)穩(wěn)定性、合適的能帶結(jié)構(gòu)、高的比表面積和優(yōu)異的光電性能而成為研究熱點(diǎn)之一，目前被廣泛地應(yīng)用在催化劑、功能材料、傳感器及太陽(yáng)電池等領(lǐng)域。
　　由納米TiO2顆粒構(gòu)成的TiO2多級(jí)結(jié)構(gòu)微米球在擁有較大比表面積的同時(shí)還能有效散射可見(jiàn)光，提高材料的光利用率。由于TiO2多級(jí)結(jié)構(gòu)微米球的應(yīng)用，鈣鈦礦和染料敏化太陽(yáng)電池的效率大幅提升。另一方面，太陽(yáng)電池的能量輸出過(guò)程中存在多個(gè)界面電荷轉(zhuǎn)移及相間傳輸過(guò)程，各個(gè)界面的能量

2、損失直接影響著電池的光電轉(zhuǎn)換性能。TiO2多級(jí)結(jié)構(gòu)微米球大的比表面積產(chǎn)生的表面態(tài)對(duì)電子的傳輸復(fù)合動(dòng)力學(xué)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生較大的影響，限制了TiO2微米球在太陽(yáng)電池中的應(yīng)用和發(fā)展。
　　關(guān)于微米球的表面態(tài)研究，本文的工作主要從實(shí)驗(yàn)和機(jī)理兩個(gè)方面展開(kāi)。機(jī)理方面主要是對(duì)目前在表面態(tài)研究方面可能的分析手段進(jìn)行研究，主要有循環(huán)伏安法、電化學(xué)阻抗譜、強(qiáng)度調(diào)制光電流（光電壓）譜、開(kāi)路光電壓衰減法和電荷抽取等，結(jié)合薄膜電池的多孔特性，研究獲得適合納米多孔

3、薄膜中表面態(tài)的研究方法;實(shí)驗(yàn)方面主要是研究不同微結(jié)構(gòu)TiO2微米球中表面態(tài)分布及其對(duì)電荷轉(zhuǎn)移性能影響。論文首先通過(guò)TiO2微米球和傳統(tǒng)小顆粒的研究發(fā)現(xiàn)，TiO2微米球薄膜的表面態(tài)能級(jí)分布較淺，最終導(dǎo)致電子在TiO2微米球薄膜中擁有一個(gè)較高的收集效率。然后從表面態(tài)的角度優(yōu)化了TiO2微米球的形貌（孔隙率、球徑），通過(guò)對(duì)各種微結(jié)構(gòu)TiO2微米球的表面態(tài)和電子傳輸復(fù)合動(dòng)力學(xué)結(jié)果研究，得到了一個(gè)較優(yōu)微結(jié)構(gòu)的TiO2微米球。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中細(xì)致分析表征