一种Co掺杂CdSe量子点敏化TiO₂纳米棒光电极及其制备方法

摘要

本发明公开了一种制备Co掺杂CdSe量子点敏化TiO2纳米棒阵列光电极的制备方法，通过改变生长及制备工艺参数，实现TiO2单晶纳米棒阵列在FTO玻璃上的定向生长，利用电化学沉积的方法在TiO2单晶纳米棒阵列上完成Co掺杂CdSe量子点的沉积。Co离子的掺入量为1%～4%（重量百分比），Co对CdSe的掺杂一方面可以调节其带隙，使其在可见光范围内的吸收增强，吸收范围拓宽，进而提高了光利用效率，另一方面Co的掺杂可以增加其载流子浓度，提高电子的传输速率，增加电极收集电子的效率，从而提高光电流密度。在沉积电量为0.9C的时候可以获得高达13.4mA/cm2的饱和光电流，该饱和光电流与没有掺杂的CdSe敏化TiO2纳米棒电极的最大光电流（8.57mA/cm2）提高了56%。

主权项

一种Co掺杂CdSe量子点敏化TiO2纳米棒阵列的光电极，其特征在于该纳米棒阵列光电极从下到上依次顺序是：FTO导电玻璃衬底、TiO2 纳米棒阵列、Co掺杂的CdSe量子点，其中TiO2纳米棒阵列的长度为1‑5 μm，直径为50‑150 nm；CdSe壳层的厚度为17‑50 nm；Co对CdSe的掺杂浓度为1%‑4%；该Co掺杂CdSe量子点敏化TiO2纳米棒阵列的光电极的饱和光电流密度达到10.8‑13.4 mA/cm2  。