用于染料敏化太阳能电池的ＴｉＯ２纳米棒阵列的制法制造技术

一种制备用于染料敏化太阳能电池的ＴｉＯ２纳米棒阵列的方法，利用直流反应磁控溅射方法进行制备，步骤为：将衬底表面放入直流反应磁控溅射装置内，抽真空至小于１×１０－３Ｐａ，Ａｒ气为溅射气体，Ｏ２气为反应气体，溅射气体和反应气体分别进行控制；反应气体的压强为０．０９－１Ｐ，溅射气体的压强为１－５Ｐａ，溅射功率为２００－２５０Ｗ，靶到衬底的距离为４０－８０ｍｍ。本发明专利技术通过控制气体压强、衬底温度、溅射功率以及靶和衬底的距离等工艺条件，制备了排列均匀的ＴｉＯ２纳米棒阵列。本发明专利技术的ＴｉＯ２纳米棒具有很强的沿着（２２０）方向的择优取向，应用到染料敏化太阳能电池中光电转换最高效率可达到５．２４％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于染料敏化太阳能电池材料制备及应用领域，具体地涉及一种染料敏化 太阳能电池的TiO2纳米棒阵列的制备方法。
技术介绍
1991年，瑞士科学家Gratzel用纳米多孔TiJ薄膜作为光电极制备了一种新型太 阳能电池，称其为染料敏化太阳能电池，所获得的效率达到7%，现在这种电池的效率已经 超过了 11%。近些年来，纳米晶TiO2作为电极材料已经被广泛的应用在染料敏化太阳能 电池(DSSC)器件上。染料敏化太阳能电池的能量转换效率与TiO2薄膜材料的性质有着很 大的关联，它包括薄膜的比表面积、孔隙率、光的散射性能以及构成纳米晶膜材料的TiO2晶 型、粒径等。二氧化钛具有三种常见的晶型，即锐钛矿、板钛矿和金红石。具有锐钛矿结构 的二氧化钛纳米晶材料制备的电池具有较好的光电转换效率。但长期以来TiO2薄膜的制 备依赖于溶胶凝胶方法，对TiO2膜的可控性不完善、重复性不好、制备的纳米晶TiO2也是无 序的，所有这些都不利于DSSC效率的提高。化学方法制备的TiO2纳米棒和纳米管阵列也 已经被应用在DSSC上，其优点是纳米棒或纳米管阵列有着较大的表面积，有利于染料的吸 附。此外，这些一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备用于染料敏化太阳能电池的ＴｉＯ↓［２］纳米棒阵列的方法，利用直流反应磁控溅射方法进行制备，主要步骤如下：将衬底表面放入直流反应磁控溅射装置内，抽真空至小于１×１０↑［－３］Ｐａ，溅射气体和反应气体的压力分别进行控制；反应气体的压强为０．０９－１Ｐ，溅射气体的压强为１－５Ｐａ，溅射功率为２００－２５０Ｗ，靶到衬底的距离为４０－８０ｍｍ。

【技术特征摘要】
一种制备用于染料敏化太阳能电池的TiO2纳米棒阵列的方法，利用直流反应磁控溅射方法进行制备，主要步骤如下将衬底表面放入直流反应磁控溅射装置内，抽真空至小于1×10 3Pa，溅射气体和反应气体的压力分别进行控制；反应气体的压强为0.09 1P，溅射气体的压强为1 5Pa，溅射功率为200 250W，靶到衬底的距离为40 80m...

【专利技术属性】
技术研发人员：李灿，孟立建，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]