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鉴于纳米线、纳米管等一维TiO2和ZnO纳米结构具有定向有序的电子传输通道,可有效降低纳米材料之间电子传输层的晶界势垒和电子传输损耗,有利于电子的快速转移和寿命较长,大大降低了电子与空穴的复合机会,使电池的光电转换效率显著提高。本文分别采用多步晶种旋涂法和刮涂法制备了垂直取向性较好的TiO2纳米管阵列,并通过研究光电转换性能对两种制备方法进行比较。 第一部分以CH3NH3I的制备方法为例,制备CH3NH3Br、CH3NH3Cl等一系列卤化甲基胺。然后采用一步法来合成CH3NH3PbI3、CH3NH3PbI3-xBrx、CH3NH3PbI3-xClx等钙钛矿材料;同时采用两步浸渍法来制备CH3NH3PbI3材料,并与一步法进行对比。其次,用与Pb2+离子半径相近的M2+(Sn2+、Ag+、Rb+)取代Pb2+,制备不含铅的光敏剂吸收层CH3NH3MxSn(1-x)I3。采用SEM,拉曼光谱,XRD,EDS,IR等手段对产物的形貌、结构等进行分析。 第二部分采用低温水热合成法和液相转换法制备TiO2纳米管,即以一维ZnO纳米线为模板进行刻蚀制备垂直排列的TiO2纳米管阵列。实验讨论了合成体系中不同反应条件对ZnO纳米线的形貌和性质的影响,包括醋酸锌晶种量、反应时间、反应温度、晶种滴加次数等。此外,还探讨了不同滴加次数对太阳能电池光电转换效率的影响。 第三部分采用刮涂法制备ZnO晶种层,进一步采用常压水热沉积法生长垂直排列的ZnO纳米线,并讨论了合成体系中醋酸锌晶种的浓度、不同极性溶剂以及刮刀涂抹速度对ZnO纳米线形貌。此外,比较了旋涂法和刮涂法两种不同条件下的光电转换效率。研究结果表明通过刮涂法制备的ZnO纳米线阵列分布紧密均匀,垂直取向性较好,有较高的光电转换性能,对以后进一步研究有一定的参考价值。