納米纖維靜電紡絲制備及其太陽能電池、氣敏傳感器的應(yīng)用研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池（DSSCs）具有成本低、工藝簡單、效率高等特點受到了研究者的廣泛關(guān)注。TiO2納米顆粒雖然比表面積大，但顆粒之間大量的晶界，阻礙了電子在TiO2納米顆粒間的傳輸，從而影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率。靜電紡絲技術(shù)是一種工藝簡單、成本低的制備連續(xù)納米纖維的方法，制備的納米纖維材料具有長徑比高、比表面積大、孔隙率高等特點，同時電子傳輸特性優(yōu)于納米顆粒。本論文采用靜電紡絲技術(shù)制備了TiO2和ZnO納米纖維，并應(yīng)用于染料敏化太陽能電池

2、和氣敏傳感器。研究內(nèi)容主要包括以下三個部分：
　　(1)采用靜電紡絲法制備TiO2/PVP納米纖維。研究了聚合物溶液濃度、電壓、電紡距離、煅燒溫度等參數(shù)對TiO2/PVP復(fù)合納米纖維形貌的影響。研究結(jié)果表明：隨著聚合物溶液濃度的增加，所需克服的表面張力增大，纖維直徑增大；隨著電壓的增加，纖維直徑減??；隨著煅燒溫度的升高，纖維直徑減小。電紡距離增加，有利于得到光滑的纖維。
　　(2)采用靜電紡絲法制備TiO2/PVP納米纖維，

3、應(yīng)用于染料敏化太陽能電池。研究了納米纖維的煅燒溫度、表面處理（包括酸化、等離子體處理）、ZnO阻擋層的厚度對其光陽極的電子傳輸動力學(xué)性能和電池光電轉(zhuǎn)換性能的影響。研究結(jié)果表明：經(jīng)550℃煅燒后的TiO2納米纖維具有較好的光電性能；酸化處理和氧等離子處理有利于提高TiO2納米纖維的光電性能；當利用酸化處理后經(jīng)過5min氧等離子處理的TiO2納米纖維作為光陽極，配合15nm ZnO阻擋層，TiO2納米纖維敏化電池具有最好的電池性能。