一维二氧化钛与氧化锌纳米阵列的设计、制备及性能研究

纳米有序阵列，尤其是在透明导电基底上制备的无支撑自立纳米棒与纳米管有序阵列可在多种器件上进行应用。当将纳米阵列用于光伏器件时，这些结构可以增加电荷生成层与电荷传递层之间的界面面积，提高提取电荷的效率。作者选取了TiO2与ZnO两种目前研究最广泛的宽禁带金属氧化物半导体材料，通过不同技术手段制备了TiO2与ZnO的纳米棒与纳米管阵列，研究探讨了这些纳米阵列在纳米器件领域，尤其是在有机-无机杂化太阳能电池器件领域的应用。 本书以阳极氧化法制备多孔AAO模板为出发点，制备了在ITO透明导电玻璃上的AAO膜，并对ITO玻璃上的溅射Al的阳极氧化过程进行了深入研究。在TiO2纳米阵列方面，分别利用AAO/ITO复合模板和独立的AAO模板，采用了溶胶-凝胶电泳法和磁控溅射两种方法，制备出TiO2纳米有序阵列，深入研究了TiO2纳米棒和纳米管的生长机理，并将其应用在TiO2纳米阵列/P3HT无机-有机杂化太阳能电池。在ZnO纳米阵列方面，利用电沉积、热氧化二步法在独立AAO模板内组装出大规模ZnO纳米有序阵列，并进一步合成Cu@ZnO同轴纳米管异质结阵列。此外，还采用无模板辅助一步电沉积法，直接在ITO玻璃上生长出ZnO阵列，详细研究了不同制备参数下得到的ZnO阵列的形貌、结构对ZnO阵列/P3HT:PCBM杂化太阳能电池性能的影响，并优化了工艺参数。