5　總結(jié)與展望

5.1　總結(jié)

作為一種新型的納米材料，TiO2納米管陣列薄膜因具有優(yōu)異的光電性能而受到人們越來越多的關(guān)注。本論文為提高基于TiO2納米管陣列薄膜的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換性能，采用陽極氧化法制備了兩端開口的無襯底TiO2納米管陣列薄膜，使用連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法制備了分散均勻的CdS納米顆粒和TiO2納米管陣列薄膜的復(fù)合，考察了其在模擬太陽光下的光伏特性。得到結(jié)論如下：

（1）采用兩步陽極氧化法成功制備了一端開口的TiO2納米管陣列薄膜，將此薄膜在空氣中經(jīng)過450℃熱處理2h后繼續(xù)進(jìn)行陽極氧化，就能制備無襯底的TiO2納米管陣列薄膜，TiO2納米管管口直徑約為100nm，長度約為20μm。XRD和TEM分析結(jié)果表明，薄膜全部為銳鈦礦結(jié)構(gòu)。

（2）在陽極氧化結(jié)束時升高電壓成功制備了兩端開口的無襯底的TiO2納米管陣列薄膜。XRD分析表明在空氣氛圍中經(jīng)過450℃熱處理2h，此薄膜全部轉(zhuǎn)換為銳鈦礦結(jié)構(gòu)。

（3）采用連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法成功制備了CdS納米顆粒敏化TiO2納米管陣列薄膜的光陽極。FE-SEM和UV-Vis吸收光譜的結(jié)果表明，兩端開口的TiO2納米管陣列薄膜能吸附更多的CdS納米顆粒，也具有更優(yōu)越的結(jié)構(gòu)。在模擬太陽光照射下，基于兩端開口樣品的電池的短路光電流密度為4.91 mA/cm2，開路光電壓為0.62V，填充因子為54.3%，整體的能量轉(zhuǎn)換效率為1.64%，是一端開口樣品的3倍多。