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黑色TiO2在染料敏化太阳能电池中的应用
作者：汪鑫
来源：《神州·上旬刊》2017年第06期
摘要：本文简要的介绍了黑色TiO2在燃料敏化太阳能电池中的应用，从黑色TiO2的研究进展、结构性质、光催化机理、优点及应用等方面展开了介绍。 关键词：TiO2；光催化；纳米
染料敏化太阳能电池（DSSC）是一种新型的薄膜太阳能电池，以其简单的制作工艺、低廉的成本、较高的光电转化率以及良好的应用前景而备受关注。Pt是染料敏化太阳能电池对电极中最常用的材料，而黑色二氧化钛及其复合物在这方面的应用还鲜有报导。具有较明朗的发展前景。
1.1 TiO2的研究进展
近年来，纳米TiO2因具有特殊的光、电方面的性质，而成为材料科学领域研究热点。目前各种形貌的纳米TiO2材料已被合成出来，并用于染料敏化太阳能电池光阳极，如TiO2纳米颗粒、纳米薄膜、纳米线网络结构、核-壳结构、空心球等，各种不同的研究发现有如下几种[1]：
（1）与非金属半导体复合：根据电极氧化还原法制备非金属元素与TiO2双向掺杂的复合体系，这种复合光催化剂可以在可见光范围内被激活。
（2）TiO2纳米管：采用电化学方法在钛基表面原位构筑TiO2纳米管阵列结构，可用于气体净化和污水深度处理。
（3）TiO2包覆：将TiO2用作PVC的紫外屏蔽改性剂，从而制得PVC/纳米TiO2复合薄膜，降低了PVC的老化程度。
最新发现的黑色二氧化钛纳米晶，不同于高温氢气还原的黑色氧化钛，为一种核壳结构，核区仍为结晶的二氧化钛，外壳为无定型的结构，其中无序的外壳是使白色二氧化钛变成黑色的功能区域，无序的外壳包含氧空位或非金属X掺杂（X=H、N、S、I）。该结构可导致对太阳光的吸收高达85%，远优于文献报道（30%）。 1.2 TiO2的结构性质
TiO2在自然界中以三种结构存在：
黑色TiO2在染料敏化太阳能电池中的应用
