TiO2薄膜结晶度和微观形态与其光电特性的关系研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51002194
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    唐笑
  • 依托单位：
    重庆科技学院
  • 学科分类：
    E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

二氧化钛薄膜是目前染料敏化太阳电池（DSCs）获得最高光电转换效率的光电极材料。要进一步提高DSCs的光电转换效率，二氧化钛薄膜光电特性的改善是关键。但目前对二氧化钛薄膜的改性研究主要集中在引入新物质和采用新形态等措施上，很少注意到其自身的开发利用，即利用不同结晶度二氧化钛薄膜光电特性的差异来提高其光电转换性能。而不同结晶度二氧化钛薄膜能否发挥出优异的光电特性，其微观形态具有决定性的影响。本申请项目将不同结晶度二氧化钛薄膜的微观形态调整为由30nm左右的颗粒相互连接构成的介孔网络结构，通过研究不同结晶度的二氧化钛薄膜在进行微观形态调整前后，所表现出来的包括可见光利用率、光电子的接收、传输和复合情况等光电特性，以及考察其组装成DSCs光时的光电转换性能指标，揭示二氧化钛薄膜结晶度和微观形态与其光电特性的内在关系，以探求提高DSCs光电转换效率的有效途径。

结项摘要

TiO2 由于特殊的能带结构，使得其表现出优异的光电化学性能，目前仍然是敏化太阳能电池中无可替代的光电极材料。但TiO2的光电化学性能受其微观结构性质影响很大，鉴于敏化太阳能电池多年以来一直处于光电转换效率难以提高的瓶颈状态，探索TiO2微结构性质的优化途径，是一个不可逾越的研究主题。本项目比较研究了含大量无定形相的低结晶度纳米TiO2和普通锐钛矿纳米晶TiO2在微结构均匀化和无规则状况下，可见光利用率、电子传输及界面电荷复合情况，探索TiO2微观结构性质与其光电化学性能之间的内在联系。研究发现，含大量无定形相的低结晶度纳米TiO2介孔薄膜由于具有强光散射效应、高光敏剂分散性、低氧空位水平而大大提高了光敏剂利用率和减少了电池内部电子损失，获得了860mV的高开路光电压和极高的光敏剂对光电流的贡献率。且开辟了“氧化物非晶态化程度－氧空位浓度－电子输运性能”关系线研究新方向。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（1）
不同染料吸附状态下染料敏化太阳能电池电化学阻抗谱研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    功能材料
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    汪禹汛;王智;唐笑;刘芳芳
  • 通讯作者：
    刘芳芳
Self-assemble cracking free TiO2 thin films fabricated through in-situ sol-gel processing in reverse micelles
通过反胶束中原位溶胶-凝胶处理制备自组装无裂纹 TiO2 薄膜
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Surface and Coatings Technology
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Xiao Tang
  • 通讯作者：
    Xiao Tang
Effect of the adsorbed concentration of dye on charge recombination in dye-sensitized solar cells
染料吸附浓度对染料敏化太阳能电池电荷复合的影响
  • DOI：
    10.1016/j.jelechem.2013.01.036
  • 发表时间：
    2013-04
  • 期刊：
    Journal of Electroanalytical Chemisty
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xiao Tang;Yuxun Wang;Guozhong Cao
  • 通讯作者：
    Guozhong Cao
染料敏化太阳能电池中低染料吸附浓度下的界面电荷复合效应
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Acta Chimica Sinica
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    唐笑;汪禹汛
  • 通讯作者：
    汪禹汛

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其他文献

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    唐笑
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  • DOI：
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  • 期刊：
    干旱区研究
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  • 作者：
    梁变变;石培基;周文霞;唐笑
  • 通讯作者：
    唐笑
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  • 发表时间：
    2016
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  • 作者：
    王伟;唐笑;周文霞;敬烨
  • 通讯作者：
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    2018
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  • 发表时间：
    2016
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    --
  • 作者：
    石培基;王伟;唐笑;周文霞
  • 通讯作者：
    周文霞

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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