林昌健教授课题组最新科研成果在Advanced Materials发表

发布日期:2013年10月24日   浏览次数:

我室林昌健教授课题组最近成功构筑了一种制备复杂分级结构的TiO2纳米管阵列光阳极,并大幅度提高了此类光阳极材料染料敏化太阳能电池的光电转化效率。相关结果发表在工程技术类国际顶级期刊Adv. Mater. (2013,25, 3039-3044),并被选为卷首插画论文(“Frontispiece” paper)(下图)。

一维TiO2纳米管阵列因其独特的光电特性一直受到广泛的关注,但在染料敏化太阳能电池的应用中,纳米管低表面积限制了染料分子的吸附量,电池效率难以提高。针对这一问题,林昌健教授课题组首次提出通过简单的低温水热技术,将规整的TiO2纳米管转变成复杂的分级结构,在锐钛矿TiO2纳米管表面高度粗糙化,并在管壁生长约50 nm尺度金红石晶粒;同时在纳米管顶部修饰花状金红石团簇。从而将染料敏化太阳能电池的效率从4.34%提高到了7.24%。这是目前国内外报道的基于TiO2纳米管阵列膜的染料敏化太阳能电池最高效率之一。该研究是在林昌健教授与美国佐治亚理工学院林志群教授合作指导下,由博士研究生叶美丹(第一作者)及课题组其他研究生共同参与完成。该研究工作得到国家自然科学基金委(项目批准号:51072170、21021002)和国家科技部(项目批准号:2012CB932900)等资助。

论文链接: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201205274/pdf