二維片層基復合對電極的可控構(gòu)筑及光電特性.pdf

1、染料敏化太陽能電池(DSSC)由于低成本、易制備、較高的光電轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點備受關(guān)注，它主要由光陽極、光敏化劑、氧化還原電解液和對電極構(gòu)成。對于構(gòu)筑對電極的材料，不僅要具有優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換性能和高穩(wěn)定性，且同時必須價格低廉。本論文以碳材料和過渡金屬硫化物為研究對象，擬構(gòu)筑不同類型的碳材料、碳材料與過渡金屬硫化物、不同類型的過渡金屬硫化物的復合對電極。研究復合材料中投料比、膜制備技術(shù)等實驗參數(shù)與對電極光電轉(zhuǎn)換性能及催化性能之間的關(guān)系。本論文的

2、主要研究內(nèi)容如下:
　　1)采用機械混合的方法構(gòu)筑高結(jié)晶度石墨烯/導電炭黑的復合材料對電極，通過調(diào)控復合材料中石墨烯與導電炭黑的相對含量，研究由復合材料基對電極構(gòu)筑的DSSCs光電轉(zhuǎn)換效率。當石墨烯的質(zhì)量含量為25％時，復合材料基對電極構(gòu)筑的DSSC的光電轉(zhuǎn)換效率達到5.99％，明顯高于同等測試條件下其它非鉑對電極構(gòu)筑的DSSCs。這歸因于復合材料結(jié)合了高結(jié)晶度石墨烯優(yōu)異的電子傳輸性能和低結(jié)晶度導電炭黑中較多的催化反應(yīng)活性位點。<

3、br>　　2)采用電沉積法輔助制備高分散性石墨烯納米片/硫化鈷復合對電極，光電性能測試表明，復合材料基對電極構(gòu)筑的DSSC的光電轉(zhuǎn)換效率達到5.54％，明顯高于采用相同方法制備的單純的石墨烯納米片和單純的硫化鈷基對電極構(gòu)筑的DSSCs，并且高于采用連續(xù)浸漬制備的復合材料對電極的DSSC。這是由于采用電沉積法制備的復合材料對電極中，硫化鈷納米粒子均勻分散在功能化石墨烯納米片的表面，使得復合材料具有很好的電子傳輸性能和優(yōu)異的催化性能。