編號：NMJS03997
篇名：氮摻雜二氧化鈦納米棒陣列的制備和光電轉(zhuǎn)化性能表征
作者：孫瓊； 孫先淼； 李陽； 董立峰
關(guān)鍵詞：氮摻雜； TiO2納米棒陣列； 形貌表征； 光電流響應(yīng)
機(jī)構(gòu)： 青島科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 以氨水為氮源,在摻雜氟的SnO2導(dǎo)電玻璃(SnO2:F,FTO)基底上通過水熱法生長出氮摻雜單晶金紅石相TiO2納米棒陣列。XPS檢測證明,底物中只有很少量的氮元素能進(jìn)入到TiO2中,并以O(shè)—Ti—N形態(tài)存在。隨著氮摻雜濃度的升高,TiO2納米棒長度增加,(002)晶面相對于未摻雜TiO2生長迅速。樣品的吸收光譜未發(fā)生明顯變化,說明半導(dǎo)體的禁帶寬度(或能隙大小)沒有受到氮摻雜的影響。在光電轉(zhuǎn)化中,體系在模擬太陽光輻射下的光電流響應(yīng)和外量子效率都有大幅改善,最高值分別達(dá)到0.15mA/cm2和3.1%,均為空白TiO2的3.8倍。然而,氮濃度的繼續(xù)增加會導(dǎo)致TiO2納米棒團(tuán)聚,促使光致電荷在傳輸過程中發(fā)生復(fù)合現(xiàn)象;過量的氨水還會與底物直接發(fā)生水解反應(yīng),不利于基底上納米棒的生長。所以,適量濃度的氮摻雜TiO2納米棒陣列是一種具有發(fā)展前景的太陽能電池材料。
