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ZnO纳米管有序阵列与Cu2O纳米晶核壳结构的光电化学性能及全固态纳米结构太阳电池研究
  • ISSN号:0251-0790
  • 期刊名称:高等学校化学学报
  • 时间:2014
  • 页码:127-133
  • 分类:O644[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]河北科技大学理学院,石家庄050018
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:21173065,20573031)和河北省自然科学基金(批准号:B2010000856)资助.
  • 相关项目:一维核壳式复合半导体纳米材料有序阵列与半导性聚合物杂化太阳电池的研究
中文摘要:

采用电化学方法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃基底上制备了高度有序的ZnO纳米管阵列,然后在ZnO纳米管阵列上电化学沉积Cu2O纳米晶颗粒,获得了一维有序Cu2O/ZnO核壳式纳米阵列结构,通过控制Cu2O纳米晶的沉积电量得到不同厚度的Cu2O壳层,并对该核壳式纳米阵列的形貌和结构进行了分析.以Cu2O/ZnO一维核壳式纳米阵列结构为光电极组装全固态纳米结构太阳电池,研究了Cu2O壳层厚度对光电极光吸收性能、光电性能以及组装电池光伏性能的影响,优化了电池中对电极材料的喷金厚度.结果表明,以Cu2O沉积电量为1.5C的Cu20/ZnO为光活性层,以4mA电流下真空镀金20~25min的铜基底为对电极组装的简易太阳电池最高可获得0.013%的光电转换效率.

英文摘要:

Highly ordered ZnO nanotube arrays were prepared on the indium-tin oxide (ITO) glass substrate by a electrochemical method. Sequently, Cu2O nanocrystals were electrodeposited onto the walls of the ZnO nanotube arrays to form the designed Cu2O/ZnO 1D core-shell nanostmcture. Cu2O shell of different thickness was obtained by controlling the deposition coulomb of the Cu2Onanocrystals. Scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy(TEM) and X-ray diffraction(XRD) were used to characterize the samples to confirm the formation of the designed nanostructures. A solid state solar cell with the designed Cu2O/ZnO nanostructure as photoelectrode was fabricated. The effects of the Cu2O shell thickness on the ab- sorption and photoelectrochemical properties of the photoeletrode, as well as the photovoltaic performance of the designed solar cell, were investigated. The Au film thickness of the opposite electrode was also optimized. An energy conversion efficiency of 0. 013% was obtained with the solar cell based on the photoelectrode of Cu2O(1.5 C)/ZnO and the opposite electrode of Au(20--25 min, 4 mA)/Cu.

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期刊信息
  • 《高等学校化学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:吉林大学 南开大学
  • 主编:周其凤
  • 地址:吉林大学南胡校区
  • 邮编:130012
  • 邮箱:cjcu@jlu.edu.cn
  • 电话:0431-88499216
  • 国际标准刊号:ISSN:0251-0790
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1131/O6
  • 邮发代号:12-40
  • 获奖情况:
  • 首届及第二届国家期刊奖,连续两届“百种中国杰出学术期刊”,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50676