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基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的伏特效应研究

王娜 马洋 陈长松 陈江 伞海生 陈继革 成正东

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的伏特效应研究

王娜, 马洋, 陈长松, 陈江, 伞海生, 陈继革, 成正东
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  • 介绍了一种采用宽禁带半导体二氧化钛纳米管阵列薄膜材料制备伏特效应同位素电池的方法.通过对金属钛片的电化学阳极氧化制备了垂直定向、有序排列的二氧化钛纳米管阵列薄膜,研究了退火条件对二氧化钛纳米管阵列薄膜半导体光电性能的影响.通过与镍-63辐射源的集成封装,形成三明治结构镍-63/二氧化钛纳米管阵列薄膜/钛片的伏特同位素电池.实验结果表明,基于氩气氛围下450℃退火的黑色二氧化钛纳米管阵列薄膜具有高的氧空位缺陷浓度和宽的可见-紫外吸收光谱.在使用辐射总能量为10 mCi的镍-63辐射源时,同位素电池的开路电压为1.02 V,短路电流75.52 nA,最大有效转换效率为22.48%.
      通信作者: 伞海生, sanhs@xmu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61574117)和深圳市科技计划项目(批准号:JCYJ20170306141006600)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-08-26
  • 修回日期:  2017-12-13
  • 刊出日期:  2018-02-20

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的伏特效应研究

  • 1. 厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院, 厦门 361005;
  • 2. 厦门大学深圳研究院, 深圳 518000;
  • 3. 深圳贝塔能量技术有限公司, 深圳 518063;
  • 4. 美国德州农工大学, 德克萨斯州 77843
  • 通信作者: 伞海生, sanhs@xmu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61574117)和深圳市科技计划项目(批准号:JCYJ20170306141006600)资助的课题.

摘要: 介绍了一种采用宽禁带半导体二氧化钛纳米管阵列薄膜材料制备伏特效应同位素电池的方法.通过对金属钛片的电化学阳极氧化制备了垂直定向、有序排列的二氧化钛纳米管阵列薄膜,研究了退火条件对二氧化钛纳米管阵列薄膜半导体光电性能的影响.通过与镍-63辐射源的集成封装,形成三明治结构镍-63/二氧化钛纳米管阵列薄膜/钛片的伏特同位素电池.实验结果表明,基于氩气氛围下450℃退火的黑色二氧化钛纳米管阵列薄膜具有高的氧空位缺陷浓度和宽的可见-紫外吸收光谱.在使用辐射总能量为10 mCi的镍-63辐射源时,同位素电池的开路电压为1.02 V,短路电流75.52 nA,最大有效转换效率为22.48%.

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