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量子点敏化拓宽二氧化钛纳米管阵列光电响应范围

解玉龙  李自夏  张浩力  
【摘要】:我们利用电化学阳极氧化法在金属钛基板上制备了高度有序的二氧化钛纳米管阵列[1],通过改变氧化条件可以系统地调节二氧化钛纳米管的尺寸与形貌[2],并优化其电荷输运与溶质传输行为。由于二氧化钛带隙较宽,纳米管阵列只对400nm以下的紫外有良好的光电响应。为拓宽其光电相应区间,将硫化镉[3]、硒化镉、硫化锌量子点依次组装到二氧化钛纳米管上,实现对其光谱响应的敏化与能带结构的精细调控。对复合结构纳米管阵列的形貌、光学、光电响应等性质进行了系统地研究。与单一量子点敏化相比,合理组合的多种量子点共敏化较在改善光吸收的能力以及光电响应方面都有很大的提高。量子点敏化之后这种光阳极从紫外区到680纳米的可见光区都有很强的光电响应信号,外量子效率能达到70%。本研究为设计宽光谱响应、高量子效率的二氧化钛光伏器件提供了新的思路。

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