基于染料敏化光伏器件石墨烯復(fù)合物對電極材料的合成及其光伏性能研究.pdf

1、催化對電極足染料敏化光伏器件的重要組成部分，其主要作用是促進(jìn)外電路電子對I3-的還原，從而產(chǎn)生I-用于染料的還原再生。傳統(tǒng)的Pt對電極具有優(yōu)越的催化活性和導(dǎo)電性，但其較高的成本不利于染料敏化光伏器件的商業(yè)化推廣。因此設(shè)計(jì)合成具有高效電荷/電解質(zhì)擴(kuò)散通道和較高催化活性的非鉑對電極材料對于實(shí)現(xiàn)廉價(jià)高效光伏器件至關(guān)重要。石墨烯具有較高比表面積和優(yōu)異的導(dǎo)電性，是構(gòu)建多維導(dǎo)電和離子擴(kuò)散通道催化對電極的理想基體，本文以石墨烯為基體，合成了一系列二元

2、和三元復(fù)合物催化對電極材料，系統(tǒng)探討了這類材料的光伏性能，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過一步水熱法合成了MoS2/RGO復(fù)合物對電極材料，通過引入石墨烯來調(diào)控MoS2的形貌和結(jié)構(gòu)特性，提高了復(fù)合材料對I-/I3-氧化還原電對的催化活性，同時(shí)形成更高效的電荷及電解質(zhì)傳輸通道，基于此MoS2/RGO復(fù)合對電極材料的光伏器件轉(zhuǎn)化效率達(dá)到6.41％，優(yōu)于鉑對電極的6.28％。
　　(2)采用原位聚合方法在氨基功能化石墨烯表面形成

3、聚苯胺，形成共價(jià)橋連復(fù)合物，并通過優(yōu)化復(fù)合物組成提高其對I-/I3-的催化活性。在此復(fù)合物中，聚苯胺具有較高催化活性，石墨烯的良好導(dǎo)電性有利于外電路電子向聚苯胺的高效傳輸，通過兩者之間的協(xié)同作用提高對電極的催化活性和電荷/離子的傳輸，其中a-G-PANI(1∶100)復(fù)合物對I-/I3-氧化還原電對具有最高催化活性，用于光伏器件光伏效率與Pt對電極相當(dāng)。
　　(3)合成了G-PANI-MoS2三元復(fù)合材料，通過PANI和MoS2兩