碳纳米管阵列的制备和染料敏化太阳能电池对电极研究的中期报告.docx

碳纳米管阵列的制备和染料敏化太阳能电池对电极研究的中期报告
一、碳纳米管阵列的制备
我们采用化学气相沉积法制备了碳纳米管阵列。实验中以铜箔作为基板，在高温条件下运用化学气相沉积法，将碳纳米管纵向生长在基板上。具体步骤如下：
1.清洗基础材料：将铜箔用去离子水和乙醇分别超声清洗30分钟，然后放置于氧化铜烤箱中加热至400℃在空气中退火，回复清洁平坦表面。
2.生长纳米颗粒：在负载铜箔基板上通过烧蚀的方法沉积一层二氧化硅（SiO2）阻挡层，从而在制备过程中将铜箔上生长碳纳米管的热释裂变化，使得纳米颗粒在基板表面聚集。
3.放电沉积：将转速为200rpm的阻挡层负载铜箔放在水平和垂直方向的放电极上，将管式石墨和碳纤维（碳源）分别放在如下两个位置，制备碳纳米管阵列：石墨棒水平放置，距离基板10-20mm;碳纤维水平放置，距离基板30-40mm。在如此条件下，连续放置60分钟，并将铜箔从反极板上取下，用无溶剂对二氯苯进行清洗。
4.退火：将生长的碳纳米管置于空气中，在气氛下加热至400℃-450℃，保持10分钟，再冷却至室温，以活化碳纳米管阵列。
二、染料敏化太阳能电池对电极的研究
我们采用经典的二氧化钛-碳纳米管复合电极，制备了染料敏化太阳能电池。具体步骤如下：
1.制备电极材料：在碳纳米管阵列上喷涂二氧化钛粉末，并通过加热过程将其固定在碳纳米管上。
2.蒸发染料：将N719染料溶液滴于电极表面，于室温下蒸发去溶剂，得到N719染料吸附在电极表面的表面覆盖率。
3.电极光谱研究：采用紫外-可见光谱仪对电极进行光谱扫描。数据表明在可见光范围内，N719染料对电极表面有较强的光吸收作用。
4.电池组装：将这样制备的电极与玻璃反应器中用二苯乙烯溶液充溢的负载质子电解质涂布，加上工作电极，再用塑料夹固定，形成染料敏化太阳能电池。
最后提醒：这些结果不代表电池的最终性能，还需要我们进一步的测试和研究。