5　总结与展望

5.1　总结

作为一种新型的纳米材料，TiO2纳米管阵列薄膜因具有优异的光电性能而受到人们越来越多的关注。本论文为提高基于TiO2纳米管阵列薄膜的太阳能电池的光电转换性能，采用阳极氧化法制备了两端开口的无衬底TiO2纳米管阵列薄膜，使用连续离子层吸附反应法制备了分散均匀的CdS纳米颗粒和TiO2纳米管阵列薄膜的复合，考察了其在模拟太阳光下的光伏特性。得到结论如下：

（1）采用两步阳极氧化法成功制备了一端开口的TiO2纳米管阵列薄膜，将此薄膜在空气中经过450℃热处理2h后继续进行阳极氧化，就能制备无衬底的TiO2纳米管阵列薄膜，TiO2纳米管管口直径约为100nm，长度约为20µm。XRD和TEM分析结果表明，薄膜全部为锐钛矿结构。

（2）在阳极氧化结束时升高电压成功制备了两端开口的无衬底的TiO2纳米管阵列薄膜。XRD分析表明在空气氛围中经过450℃热处理2h，此薄膜全部转换为锐钛矿结构。

（3）采用连续离子层吸附反应法成功制备了CdS纳米颗粒敏化TiO2纳米管阵列薄膜的光阳极。FE-SEM和UV-Vis吸收光谱的结果表明，两端开口的TiO2纳米管阵列薄膜能吸附更多的CdS纳米颗粒，也具有更优越的结构。在模拟太阳光照射下，基于两端开口样品的电池的短路光电流密度为4.91 mA/cm2，开路光电压为0.62V，填充因子为54.3%，整体的能量转换效率为1.64%，是一端开口样品的3倍多。