Bi2S3量子点敏化TiO2纳米阵列结构的制备及光电性能

卢永娟　贾均红

(1西北民族大学化工学院，甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室，兰州　730030) (2中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑重点实验室，兰州　730030)

Bi2S3量子点敏化TiO2纳米阵列结构的制备及光电性能

卢永娟＊,1贾均红2

(1西北民族大学化工学院，甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室，兰州730030) (2中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑重点实验室，兰州730030)

利用水热法制备一维TiO2纳米棒阵列，并采用化学浴沉积法(CBD)结合自组装技术在TiO2纳米棒上敏化Bi2S3量子点，形成TiO2/Bi2S3复合纳米棒阵列。系统研究了复合结构的表面形貌、晶体结构、光学及光电性能。结果表明：在修饰有三氨丙基三乙氧基硅烷自组装单分子膜(APTS-SAMs)的TiO2纳米棒表面形成一层致密的Bi2S3量子点敏化层，这一技术的关键是含-NH2末端的APTS-SAMs可有效促进Bi2S3的异相成核作用；Bi2S3的沉积时间对复合结构的光吸收及光电响应性能有决定性的影响，薄膜的光电流随着沉积时间呈先增加后减小的趋势，在沉积时间为20 min时，光电流密度最大。这是因为随着沉积时间的增加，TiO2纳米棒表面Bi2S3量子点密度增大，光吸收增加；而当沉积时间进一步延长时，Bi2S3在TiO2纳米棒表面的大量负载而形成堆积和团聚，导致表面缺陷增多，光生电子复合几率增大，从而使光电流密度减小。

TiO2纳米棒阵列；Bi2S3量子点；双功能分子；光电性能

太阳能电池是将太阳能转换为电能的主要手段，也是人们目前利用太阳资源最普遍的途径。……