调优Anatase-Rutile相变温度:TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba色素增感太阳能电池纳米颗粒应用于gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米粒子与3、5、10摩尔百分比的二氧化硅,通过水热合成方法和SEM, TEM, NgydF4y2Ba_2gydF4y2Baadsorption-desorption等温线、x射线衍射、拉曼光谱和紫外可见光谱。而原始TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba热处理在500°C的表面积36米gydF4y2Ba^2gydF4y2BaggydF4y2Ba^1gydF4y2Ba(±10米gydF4y2Ba^2gydF4y2BaggydF4y2Ba^1gydF4y2Ba),TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba包含3、5、10摩尔百分比的二氧化硅表面区域的93,124,150gydF4y2Ba^2gydF4y2BaggydF4y2Ba^1gydF4y2Ba(±10米gydF4y2Ba^2gydF4y2BaggydF4y2Ba^1gydF4y2Ba),分别。SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba发现形式非常小的无定形分散在TiO域的好吗gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba矩阵。x射线衍射、拉曼光谱数据显示,anatase-to-rutile相变温度推迟SiO的存在gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,使single-anatase阶段DSSCs光电阳极。根据gydF4y2Ba 测量,与3%的SiO光电阳极gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba导致提高效率,主要与表面积增加,染料加载。此外,研究结果显示增加光电流SiO钝化的缺陷有关gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

自1991年里根和Graetzel发布的开创性工作,DSSCs被广泛研究,已成为一个广泛的研究领域,涉及半导体、有机染料、无机配合物、和电解质(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。的一个主要组成部分非常的纳米晶体介孔光电阳极(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba]。到目前为止,最有效的设备与TiO组装gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba光电阳极在锐钛矿阶段,允许最快的电荷转移率(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba礼物足够的能隙、高表面积、足够的孔隙大小,高孔隙体积,nanometric粒子大小、晶体大小和可调掺杂水平(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]。旨在提高这些性质,合成方法的发展获得single-anatase阶段和shape-controlled TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米粒子是保证提供贡献。gydF4y2Ba

发现的anatase-to-rutile固相固相相变发生在一个非常广泛的温度和不仅依赖于粒子的大小也在制备方法、纳米结构的形状,和掺杂物和结构缺陷的存在gydF4y2Ba9gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba16gydF4y2Ba]。事实上,控制阶段形成在合成和相变热处理过程中主要关注由于不良的金红石相的形成在更高的温度。旨在获取光电阳极组装与TiO single-anatase阶段gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,已研制出许多作品在掺杂物的影响,结构缺陷,样品制备,TiO的热处理gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。在这种背景下,SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba经常被用来控制结构、结构和形态TiO的属性吗gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,改善DSSCs的效率。SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba主要应用于粒子的形式增加孔隙度和提高光散射在TiO吗gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba光电阳极。最近,文献报道TiO的准备gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba使用溶胶-凝胶法和球磨混合氧化物减少TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba颗粒大小(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。在这些研究中,二氧化硅是半个分散,导致维护锐钛矿相甚至在500°C(热处理后gydF4y2Ba18gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

水热法合成纳米TiO的最常用方法gydF4y2Ba_2gydF4y2BaDSSC。这是一个简单、高效的途径获得纳米尺度和shape-controlled TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米粒子,也一直在探索TiO做准备gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba为不同的应用程序(gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba22gydF4y2Ba]。本文的主要目标是评估不同内容的SiO的效果gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba在一个TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba矩阵的形态、面积、相变温度,在DSSC中的应用。gydF4y2Ba

2。材料和方法gydF4y2Ba

2.1。材料gydF4y2Ba

钛(四)异丙醇盐97% (TIPOT) (Sigma-Aldrich),原硅酸四乙酯98% (teo) (Sigma-Aldrich),绝对乙醇99% (Synth),异丙醇(Sigma-Aldrich) 99.5%,氢氟酸(HF) 40%(默克公司),硝酸(Sigma-Aldrich) 68%, Ruthenizer 535 - bistba (Solaronix),氯铂酸gydF4y2Ba (Sigma-Aldrich)和Meltonix是从Solaronix获得的。gydF4y2Ba

2.2。TiO的合成gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba摘要纳米gydF4y2Ba

之前报道后纳米粒子合成水热方法与修改gydF4y2Ba19gydF4y2Ba,gydF4y2Ba23gydF4y2Ba]。0.50升瓶,0.027升(0.35摩尔)的异丙醇,TIPOT 0.030升(0.1摩尔),没有teo或添加了不同数量的teo获得原始TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba和TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba3、5、10摩尔百分比的SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba。混合物维持在60°C下不断搅拌。0.160 L在剧烈搅拌下快速添加蒸馏水的提供水解摩尔比gydF4y2Ba 90股。15分钟后,0.0013 L的HNOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba和0.0011 L的高频作为催化剂添加的。系统维护下回流过夜。样本与绝对乙醇洗,离心机,通过蒸发干24小时60°C。纳米粒子被贴上S0(原始TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba),S3 (SiO的3%gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba),S5 (SiO的5%gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba),S10 (SiO的10%gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

2.3。热治疗gydF4y2Ba

样品,S0, S3、S5和S10,热处理在300,400,500,600,700,800,900,1000°C的升温速率5°C·分钟gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba了两个小时。gydF4y2Ba

2.4。显微镜分析gydF4y2Ba

形态是通过透射电子显微镜(TEM)使用了杰姆1200。少量的样品分散在异丙醇使用450 W超声波角,其次是沉积到碳涂层铜网格。gydF4y2Ba

2.5。紫外可见光谱gydF4y2Ba

漫反射率进行了使用日本岛津公司uv - 2450 pc与积分球分光光度计isr - 2200,在室温下。gydF4y2Ba

2.6。NgydF4y2Ba_2gydF4y2BaAdsorption-Desorption等温线gydF4y2Ba

NgydF4y2Ba_2gydF4y2Baadsorption-desorption等温线测定液态氮的沸点,使用三星II 3020 Kr微粒学设备。样品以前在120°C下真空脱气,12 h。特定的表面区域由打赌(Brunauer,艾美特和出纳)多点技术,和孔隙大小分布是通过使用BJH(巴雷特,Joyner, Halenda)和DFT(密度泛函理论)的方法。gydF4y2Ba

2.7。粉末x -射线衍射(XRD)gydF4y2Ba

粉末x -射线衍射(XRD)模式使用西门子与Cu-K D500衍射仪获得gydF4y2BaαgydF4y2Ba(gydF4y2Ba )gydF4y2Ba在一个2gydF4y2BaθgydF4y2Ba从10到90°步长为0.05°和时间0.4秒的每一步。gydF4y2Ba

2.8。涂料太阳能电池组装gydF4y2Ba

TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba贴在屏幕上打印在透明导电衬底(fluorine-doped氧化锡(FTO))以前TiCl浸泡在40毫米gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba水溶液在90°C 30分钟。获得TiO的过程gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba粘贴可以找到其他地方(gydF4y2Ba24gydF4y2Ba]。衬底热板加热在125°C的20分钟和30分钟的500°C的管式炉。的介孔TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba——(S0)或TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba- (S3, S5和S10)基础电极浸在0.5毫米cis-bis isothiocyanato bis (2, 2gydF4y2Ba-bipyridyl-4 4gydF4y2Ba-dicarboxylato)钌(II) n - 719乙腈溶液/ tertbutyl酒精(1:1gydF4y2Ba )gydF4y2Ba并在室温下保持24小时。柜台电极由30 FTO表面涂层gydF4y2BaμgydF4y2BaL(1毫米hexachloroplatinic酸和加热到400°C。中介,负责再生染料,涂料之间放置在光电阳极和反电极。这个装置密封使用聚合物薄膜的低熔点温度(Meltonix)。电解质是BMII 0.6米,0.03米gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba、硫氰酸胍盐0.10米和0.5米4-tertbutyl吡啶在乙腈和戊腈(85:15)。gydF4y2Ba

2.9。描述的DSSCsgydF4y2Ba

DSSCs的性能评估是当前和潜在的测量,使用300 W氙弧灯和AM1.5过滤器。模拟光的力量校准100 mW /厘米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba吉时利和记录的皮安表,型号2400。gydF4y2Ba

3所示。结果与讨论gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba显示了TEM as-synthesized样本和热处理后的图像在500°C。在热处理之前,人们可以观察到分散和形状不规则的纳米粒子平均尺寸小于10纳米(数字gydF4y2Ba1(一)gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba1 (d)gydF4y2Ba)。热处理后,人们可以观察到团聚体的形成。S0的TEM(原始TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)显示了形成纳米颗粒平均尺寸大于30 nm(图gydF4y2Ba1 (e)gydF4y2Ba);与此同时,SiO的存在gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(样品S3, S5和S10)明显抑制纳米颗粒增长,导致小颗粒平均大小为10纳米。在介孔光电阳极获得这些样本(图gydF4y2BaS1gydF4y2Ba)、SiO的效果gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba也发现导致更小的团聚体的形成。EDS分析(表gydF4y2BaS1gydF4y2Ba)证实了硅含量的增加以及越来越多的硅前体。gydF4y2Ba

NgydF4y2Ba_2gydF4y2Baadsorption-desorption等温线和BJH孔隙大小分布的样品热在500°C(相同的温度用来准备对DSSC光电阳极)数据所示gydF4y2Ba2(一个)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba2 (b)gydF4y2Ba,分别。热处理样品贴上S0C, S3C S5C, S10C。所有等温线IV型,典型的介孔材料磁滞在高相对压力(gydF4y2Ba25gydF4y2Ba]。磁滞曲线进行转向低压SiO的增加gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba内容改变mesopore-size分布剖面。虽然S0C礼物大孔隙大小分布剖面直径10 - 22纳米,SiO的存在gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba结果与尖锐的中孔分布和小直径(图gydF4y2Ba2 (b)gydF4y2Ba)。在非常低的相对压力(gydF4y2Ba ),gydF4y2Ba微孔区域相关,氮的吸附量的增加是观察S0C S10C。DFT微孔分布曲线,图的插图所示gydF4y2Ba2 (b)gydF4y2Ba,确定微孔率的增加产生的硅一半。gydF4y2Ba

表面积和孔隙体积的样品展示在表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。作为一个可以观察到原始TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(S0C)提出了一个较小的比TiO的表面积gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba样本。此外,表面积和孔隙体积发现SiO增加随着增加gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba内容,从S3C S10C。这个结果与文献证实,表明硅提供SiO表面积gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]。S0C,孔隙大小与大颗粒的聚集,TEM图像(图中观察到gydF4y2Ba1 (e)gydF4y2Ba)[gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。S3C, S5C S10C,平均孔隙直径8海里印证了TEM观察到颗粒图像的大小。gydF4y2Ba

为了评估SiO的影响gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba内容anatase-to-rutile相变、XRD模式从S0, S3, S5,热处理前后S10在300,400,500,600,700,800,900,1000°C(图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。S0礼物与锐钛矿相对应的衍射峰(JCPDS # 84 - 1286)除了初始峰值与板钛矿相(JCPDS # 29 - 1360)。Anatase-to-rutile相变(S0 JCPDS # 76 - 0649)(图gydF4y2Ba3(一个)gydF4y2Ba)开始在ca。400°C,观察到完整的转换温度高于700°C。同时,S3,相变只有从ca。800°C(图开始gydF4y2Ba3 (b)gydF4y2Ba);在900°C(图S5gydF4y2Ba3 (c)gydF4y2Ba)和S10在1000°C(图gydF4y2Ba3 (d)gydF4y2Ba)。典型的XRD的无定形SiO模式gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,它提供了一个广泛的峰值附近22°,没有观察到,强烈建议SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba域非常小而且分散,不能由XRD检测。gydF4y2Ba

表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba变化显示了锐钛矿晶粒度与热处理温度和SiO有关gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba内容。S0的微晶尺寸测量11 nm 400°C;与此同时,在S5和S10,这种微晶尺寸后才获得700°C。这些结果表明,SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba非晶域阻碍或延迟锐钛矿晶粒生长的阶段,这种行为是对更高浓度的SiO更重要gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。尽管在S0锐钛矿微晶11 nm的规模维持在500°C, TEM图像(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)显示粒子大于20 nm对于此示例。这些结果可以解释为金红石相的形成在热处理后,与微晶尺寸计算29海里。微晶的大小产生显著影响anatase-to-rutile固相固相相变。根据文献,对于这种转变发生,锐钛矿颗粒生长所需的大小大约35 nm (gydF4y2Ba26gydF4y2Ba,gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。这个尺寸,锐钛矿相有一个更稳定的热力学平衡,和谷物生长减少总能量。然而,大部分能源占总能源的贡献增加粒度和锐钛矿相崩溃减少总能量。金红石的转变发生在重建过程中,Ti-O债券是破裂的,紧随其后的是一个结构重排和随后形成新Ti-O债券在金红石相(gydF4y2Ba28gydF4y2Ba,gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba]。通过这种方式,SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba分散在TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba防止相变通过抑制生长的主要粒子(gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba]。事实上,这些结果证实single-anatase阶段获得甚至在500°C热处理后,由于SiO的存在gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba4gydF4y2Ba显示了S0的拉曼光谱,S3, S5, S10合成和热治疗后在500°C(如图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,样品热处理在500°C,贴上S0C S3C S5C, S10C)。山顶观察到163、406、514和635厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba有关振动模式gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 或gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba和gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba分别为锐钛矿相的特征(图gydF4y2Ba4(一)gydF4y2Ba)。作为一个可以观察到这些峰的强度降低SiO随着增加gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba内容。根据文献,最强的gydF4y2Ba模式在163厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}相关的外部振动锐钛矿结构,显示的锐钛矿相形成as-synthesized TiO吗gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba。热处理后,这个峰值转向低频率为153厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba,变得更加明确和线宽减少gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

S0,金红石的峰值特征观察为447厘米的肩膀gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba和一个高峰在638厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba,对应的振动模式gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba一些山峰的金红石和锐钛矿是非常相似的,如那些在638和635厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba;因此,金红石的存在在S0C可以确定主要由肩膀在447厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba(gydF4y2Ba32gydF4y2Ba]。这只观察到肩膀S0确凿的早期讨论相变金红石只发生在500°C的原始TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba。的光谱S3C、S5C S10C非常相似的光谱S3, S5, S10,只显示更多的定义和窄峰表明更好的锐钛矿结晶在热处理样品(图gydF4y2BaS3gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

as-synthesized的紫外可见吸收光谱和热治疗样品(图gydF4y2BaS4gydF4y2Ba)目前类似的光学行为(gydF4y2Ba33gydF4y2Ba]。测量的反射率gydF4y2Ba不是直接吸收系数成正比,gydF4y2Ba ;gydF4y2Ba所以Kubelka-Munk是用于提取gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba在哪里gydF4y2BafgydF4y2Ba(gydF4y2Ba )gydF4y2BaKubelka-Munk函数吗gydF4y2Ba散射系数,gydF4y2Ba

通过假设散射系数的波长独立,gydF4y2BafgydF4y2Ba(gydF4y2Ba )gydF4y2Ba成正比gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba和Tauc阴谋策划了gydF4y2BafgydF4y2Ba(gydF4y2Ba )gydF4y2Ba在的地方gydF4y2Ba作为一个函数的入射辐射能量(gydF4y2Ba ),gydF4y2Ba在哪里gydF4y2Ba吸收系数和吗gydF4y2Ba等于1/2为直接的差距和2间接差距。推断的值gydF4y2BafgydF4y2Ba(gydF4y2Ba )gydF4y2Ba为零,带隙值测定(表gydF4y2BaS2gydF4y2Ba)。一般来说,获得的带隙值在当前工作类似于TiO的值gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba之前所描述的文学和没有受到SiO的存在gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba34gydF4y2Ba,gydF4y2Ba35gydF4y2Ba]。一个有趣的结果是尾巴在400纳米左右随着SiO减少gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba内容。先前的研究已经证明,一层很薄的SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba在TiO可以使钝化缺陷或捕获的状态吗gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba表面(gydF4y2Ba36gydF4y2Ba,gydF4y2Ba37gydF4y2Ba]。因此,人们可以认为TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba在S3中、S5和S10礼物少缺陷浓度,这将导致减少的DSSC的重组和改进效率。的光谱光电阳极组装S0, S3, S5, S10和敏化钌复杂(图gydF4y2BaS5gydF4y2Ba)根据SiO增加染料加载gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba内容。结果证实了与数据表中给出gydF4y2Ba2gydF4y2Ba允许更大的染料加载,一旦大的表面区域,最终会导致提高光电流。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba5gydF4y2Ba显示当前和潜在的曲线与S0C DSSCs组装,S3C S5C, S10C。获得的电参数,填充因子(FF)、效率(gydF4y2Ba )gydF4y2Ba描述在表gydF4y2Ba3gydF4y2Ba。与S3C的FF设备组装,S5C, S10C礼物S0C相比略有改善。因此,用XRD数据确凿,SiO的形成gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba在非常小的领域似乎并不影响串联或并联电阻的设备。另一方面,gydF4y2Ba与硅的数量减少。gydF4y2Ba结果从电解质的氧化还原电位之间的差异和准费米水平TiO的电子gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba下,照明。一旦高密度的光激的电子会准费米水平和SiO转变gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba域会像绝缘体TiO分散gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba矩阵,我们建议的存在导致电荷转移的小障碍,取代准费米水平和导致短开路电位(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba,gydF4y2Ba39gydF4y2Ba]。获得的能量转化效率(在我1.5 G照明)分别为2.25%,3.3%,2.45%,和2.1%的设备基于S0C S3C, S5C和S10C分别。因此,只有一小部分硅导致一些提高效率,从样本观察到S3。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba6gydF4y2Ba显示的奈奎斯特图DSSCs组装。这些情节包含三个组件:欧姆电阻gydF4y2Ba(与串联电阻(gydF4y2Ba )gydF4y2Ba电解质和电触点的DSSCs),短弧(gydF4y2Ba ),gydF4y2Ba和大弧(gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba的弧高频率(gydF4y2Ba )gydF4y2Ba对应的电荷转移电阻Pt反电极/电解液界面而弧以更低的频率(gydF4y2Ba )gydF4y2Ba归因于TiO的电荷转移电阻吗gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/染料/电解质界面。表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba总结了结果通过拟合实验数据,使用一个包含元素的结合常数阶段的等效电路(CPE)和电阻组件(嵌入的图gydF4y2Ba6gydF4y2Ba),CPEgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba和CPEgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba对应于gydF4y2Ba和gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba分别。这些阻抗显示一个明显的影响在电荷传输DSSCs [gydF4y2Ba40gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba42gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

4所示。结论gydF4y2Ba

小硅领域TiO分散gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba矩阵被发现延迟anatase-to-utile相变的温度,温度高于通常应用于色素增感太阳能电池组装的。因此,更高效的DSSC光电阳极呈现single-anatase阶段。TiO的gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba样品现在非常高的表面积,使大型染料加载,因此提高光电流。延迟的相变与锐钛矿的抑制微晶增长SiO的存在gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba。尽管所有的包含SiO样本gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba比原始TiO提出了更大的表面积gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,只有基于TiO光电阳极gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba/ SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba低浓度的SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba导致提高功率转换效率。gydF4y2Ba

数据可用性gydF4y2Ba

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。gydF4y2Ba

的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突有关的出版。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

作者感谢巴西金融支持从以下机构:慰问Nacional de Desenvolvimento Cientifico e学府,Fundacao德帕罗尽管邻近的南里奥格兰德,做和披风。gydF4y2Ba

补充材料gydF4y2Ba

图S1: (a) S0的扫描电子显微镜图像,(b) S3, (c) S5, S10 (d)。图S2:样品的衍射模式之前(a)和(b)热处理后500°C。图S3:拉曼S0, S3, S5, S10热处理前后。图S4:直接(左)和间接(右)Tauc情节S0, S3, S5, S10。图S5: S0的紫外可见光谱,S3, S5, S10热处理在500°C和敏化n - 719。表S1:碳元素分析的样本。表S2:直接和间接带隙的样品热在500°C。gydF4y2Ba(gydF4y2Ba补充材料gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba

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