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近年来,染料敏化太阳能电池(DSSCs)备受科学研究者广泛关注,因为它制作工艺简单,成本相对较低,具有较高的光电转换效率并且最重要的是对环境无污染。它具备的诸多优点被认为是取代硅太阳能电池的理想候选者,从而成为可再生新能源材料研究领域的热点。本文中,我们从如何提高材料对光能的利用效率、加快光电子的传输速率及如何更深层次优化染料敏化太阳能电池性能等多方面考虑,分别研究了 TiO2纳米管以及载Au纳米颗粒的TiO2纳米管对染料敏化太阳能电池性能产生的影响。TiO2纳米管(TNT)具有高的电子传输速率以及对光的散射作用,可增强光阳极对入射光的捕获率和光生电子的传输。利用水热反应制备了 TNT,探究了掺入不同TNT浓度对染料敏化太阳能电池的影响,研究表明,当TNT掺入量为10wt%时,染料敏化电池表现出最优异的性能。其短路电流密度为12.95 mAcm-2,开路电压为675 mV时,其太阳能电池的光电转换效率为6.01%,显著高于未掺TNT的纯TiO2光阳极电池的对应值。Au纳米颗粒具有局域表面等离子体共振吸收效应。我们制备了 Au颗粒粘附的二氧化钛纳米管(TNT-Au),研究了其不同浓度对染料敏化太阳能电池性能的影响,当掺入浓度为10wt%时,TNT-Au光阳极DSSC的Jsc和PCE分别为14.72 mAcm-2和6.94%,相比于纯TiO2光阳极DSSC的Jsc和PCE,分别提高了 24.3%和21.8%。这些电池性能的显著改善可归因于TNT独特的中空结构所具有的优异的电荷传输性能及其对入射光的强散射作用,增强光阳极对入射光的捕获率,并提高电子的传输速率。与此同时,还要归因于镶嵌在TNT表面的Au纳米颗粒,所具有的局域表面等离子体共振吸收效应,可显著增强光阳极对光的吸收,增加光生载流子,提高电池的PCE。此研究给出了进一步改善和提高DSSCs的光电转换效率的新途径。