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摘要
通过在N719敏化的纳米晶二氧化钛膜上耦合SiO2 Opal光子晶体,以此复合膜为光阳极,以敏化二氧化钛与无序SiO2的复合膜为参比膜,考察了SiO2 Opal光子晶体结构周期数对电池光电性能的影响。SiO2 Opal光子晶体的结构周期数由制备光子晶体时的沉积液浓度控制。实验结果表明复合光子晶体后,电池的短路电流密度ISC和能量转化效率Eff明显提高,且光子晶体周期数越多,提高率越大,当SiO2 Opal结构周期数增加至20层时,ISC和Eff与参比膜相比分别增加了91%和164%。IPCE分析表明光电性能提高的原因在于当光子晶体带隙与N719吸收峰重合时,利用光子带隙反射与光局域效应可提高N719对波长530nm光的吸收率。即光子晶体可有效提高吸光材料在光子带隙处的吸光率,且随着光子周期数增加,提升效果越显著。
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单位中国石油大学（北京）; 武汉工程大学; 重质油国家重点实验室
