文档介绍：ZnO Nanotube Based Dye- Sensitized Solar Cells Alex B. F. Martinson, Jeffrey W. Elam, Joseph T. Hupp, and Michael J. Pellin NANO LETTER (American Chemical Society) 2007 Vol. 7, No. 8 2183- 2187 本文引进高比表面的氧化锌纳米管氧化铝模板作为染料敏化太阳电池的光阳极。利用原子层沉积技术,为电荷收集提供了一个数几十微米厚的直接通道。与同类的以氧化锌为基础的太阳电池相比,氧化锌纳米管太阳电池具有特殊的光电压和填充因子,并且具有 % 的功率效率。这篇文章给出了一个浅显的制造技术,利用金属氧化物纳米管作为染料敏化太阳电池的光阳极。具有良好捕光效率的 DSSCs 要具有适度消光的染料和具有高比表面的光阳极(约是普通电极的 1200 倍)。本文中所使用的染料是 N719, 所使用的光阳极为高比表面的纳米管。最后电荷收集的几率取决于电荷的传输几率和电荷的复合几率,利用纳米结构提高电荷的传输几率,利用碘化物或三碘化物可以阻碍电荷的复合。以前以二氧化钛和碘化物或三碘化物为基础的 DSSCs 最高效率达到 11% 。制备 ZnO 光阳极的方法有:手术刀法、丝网印刷技术、机械挤压法、化学液相沉积法、化学气相沉积法、低温水热法、电沉积自组装法,本文介绍了一种新的光阳极设计方法,即将 ZnO 纳米管通过原子层沉积嵌入多孔的氧化铝模板中合并成为掺铝氧化锌涂层形成高比表面的光阳极。这种光阳极具有高的长宽比,粗糙度系数 RF 大于 1000 (最初的 RF 小于 450 ). 本文介绍了 ZnO 光阳极的形态特征、捕光效率以及光伏特性。 Cross-sectional SEM image mercial AAO membrane pores coated with 20 nm of ZnO by ALD 60um 厚的阳极氧化铝薄膜有 200nm 的气孔,其中 25%-50% 的气孔通过原子层沉积嵌入 ZnO 纳米管。然后通过乙基锌和水中在 200 °C中曝光 6s ,再在氮气环境中净化曝光 5s 。为了提高掺铝 ZnO 涂层的电气接触,将 100nm 的金蒸发到阳极氧化铝薄膜的边缘层。原子层沉积 ZnO 具有许多氧空位,从而使得膜具有良好的传导性以及低阻力,有利于电子的传输。粗糙因数的计算公式为其中 r为气孔的半径, l为膜的厚度, d为两个气孔的中心距离。 l Absorbance of desorbed dye at 500 nm (blue, open symbols) and calculated roughness factor (orange, closed symbols). Lines are best linear fits to the data.