廈門大學化學化工學院林昌健教授課題組發(fā)展了一種制備高比表面積多孔狀單晶金紅石TiO2納米棒陣列光陽極的方法，并大幅度提高了此類光陽極材料染料敏化太陽能電池的光電轉化效率。相關結果日前發(fā)表在化學學科期刊Energy Environ. Sci。此前，課題組還發(fā)表了關于Cu2O納米顆粒負載的TiO2納米管陣列p-n異質結光電極的研究成果。

一維陣列結構的單晶金紅石TiO2納米棒具有諸多獨特的光電性質，已被廣泛地應用于光催化、光解水制氫、超輕超疏自清潔圖層、傳感器和染料敏化太陽能等能源環(huán)境研究。雖然目前已有許多研究致力于提高單晶金紅石TiO2納米棒陣列膜的比表面積，但如何發(fā)展一種有效、環(huán)保、綜合性能優(yōu)良的制備方法仍然是一大挑戰(zhàn)。在已有的研究基礎上，林昌健教授課題組首次報道了通過簡單的水熱法結合后續(xù)的化學刻蝕，在透明導電玻璃基底表面構筑結合力強、膜厚達~20μm的高比表面積、多孔狀單晶金紅石TiO2納米棒陣列膜，并在染料敏化太陽能電池應用中取得了7.91%的光電轉化效率。這是目前國內外基于金紅石TiO2納米棒陣列膜的染料敏化太陽能電池中報道的最高效率。

該研究是在林昌健教授指導下，由課題組碩士研究生呂妙強（第一作者）及其他研究生共同參與完成。該研究工作得到國家自然科學基金委、科技部及福建省科技廳等資助。