[发明专利]一种超长TiO2纳米线阵列薄膜光阳极的制备方法

摘要

一种超长TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极的制备方法，属于染料敏化太阳能电池领域。为了解决现有的染料敏化太阳能电池TiO₂纳米晶光阳极光生载流子复合损失高的问题，本发明通过一次溶剂热合成反应，以乙醇、盐酸和TiCl₄的混合溶液为前驱体，在FTO导电玻璃上生长出超长的一维TiO₂纳米线阵列薄膜。将TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极直接应用在染料敏化太阳能电池上，在其一维结构中，电子传输速率快，光生载流子复合损失小，有利于染料敏化太阳能电池性能的提高。

主权项

一种超长TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极的制备方法，其特征在于所述方法步骤如下：步骤1、处理FTO 玻璃衬底：将FTO玻璃依次放在洗涤剂水溶液、丙酮和无水乙醇中分别超声清洗10~15 min，然后依次用去离子水和无水乙醇冲洗并吹干；步骤2、TiCl₄溶液的前处理：将FTO玻璃导电面朝上放入盛有TiCl₄溶液的烧杯中60~90℃条件下处理10~60 min，取出后依次用去离子水和乙醇冲洗并吹干；步骤3、FTO种子层的退火处理：将FTO玻璃导电面朝上放在加热板上，空气流通条件下在管式加热炉中进行程序控温加热处理，随后待玻璃片自然冷却至室温，取出备用；步骤4、溶剂热法合成TiO₂纳米线阵列：将FTO玻璃导电面朝下倾斜放入聚四氟乙烯内衬中，加入由60 mL乙醇和盐酸的混合溶液和3 mL TiCl₄纯溶液混合而成的前驱体溶液，将内衬放入高压反应釜中封釜，然后将反应釜放在烘箱中加热至150~180℃，进行反应1~20 h，结束后自然冷却至室温并取出，取出FTO玻璃依次用去离子水和乙醇冲洗并吹干，经过处理得到TiO₂纳米线阵列薄膜。