【摘 要】
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由于具有高度的透明性、导电性和稳定性,FTO(SnO2:F)在能量转化器件、能量存储器件、光学器件、催化器件、传感器等方面具有广泛的应用。引入多孔结构可以使FTO在保持高度透
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由于具有高度的透明性、导电性和稳定性,FTO(SnO2:F)在能量转化器件、能量存储器件、光学器件、催化器件、传感器等方面具有广泛的应用。引入多孔结构可以使FTO在保持高度透明和导电性的同时,具有更大的比表面积,从而获得更好的应用性能。已有报道的多孔FTO(PFTO)一般使用电化学腐蚀等成本较高或者更为复杂的方法制备。本文首次发展了一种简单低成本的PFTO制备方法。在商用FTO上先旋涂锌粉的乙醇悬浊液,然后将其浸泡在乙醇和水的盐酸混合溶液中腐蚀,就可得到孔大小和密度可调的PFTO。通过简单的调控锌粉浓度、旋涂转速、和溶液配比,就可以实现孔直径在22到120nm之间,孔密度在9到120个/um2之间的大范围调节。锌粉和盐酸通常用来腐蚀FTO,但是这方面的机理缺乏研究。本文用XPS研究了腐蚀反应前后FTO中主要成分锡的价态变化,并且通过模拟腐蚀液,用吸收光谱进一步证实了锡在腐蚀过程中的价态变化,提出了锌粉和盐酸混合腐蚀FTO的机理。PFTO的多孔结构可以极大地提升器件的性能。本文用PFTO制备了一种新的无空穴传输层的倒置太阳能电池结构,相比FTO,,电池的能量转化效率提高到1.5倍。另外将PFTO做成NIO的衬底以探测过氧化氢,相比FTO,过氧化氢的探测灵敏度提高到3.7倍。
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