染料敏化太陽(yáng)能電池金屬基底與對(duì)極催化劑材料的研究.pdf

1、高性能低消耗使染料敏化太陽(yáng)能電池（DSSC）發(fā)展成為一種新型的太陽(yáng)電池，得到了世界范圍內(nèi)廣泛的關(guān)注，有很好的應(yīng)用前景。光陽(yáng)極和對(duì)極是DSSC中最重要的組成部分，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用，高性能但是價(jià)格低廉的基底則是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題。相比透明的玻璃基底柔性基底材料除了具有高的彈性系數(shù)以外還具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，但是由于某些金屬的易腐蝕性，使電池的穩(wěn)定性大大降低。為了確定穩(wěn)定性最好的金屬材料，本文采用不銹鋼、鉻鎳鐵合金（Inconel）和鈦板（Ti

2、）等金屬板材做光陽(yáng)極基體。但是當(dāng)金屬板材做光陽(yáng)極時(shí)，由于不透明性，所以光只能從對(duì)極入射，此時(shí)鉑濃度將會(huì)對(duì)光的入射產(chǎn)生很大影響，故進(jìn)一步研究了光從對(duì)極入射時(shí)鉑濃度對(duì)DSSC性能的影響。同時(shí)為了降低電池的生產(chǎn)成本，對(duì)廉價(jià)的碳對(duì)極材料進(jìn)行了研究。本論文的主要結(jié)論如下：
　?、偻ㄟ^(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)不同型號(hào)不銹鋼光陽(yáng)極基底的電池在光照下大約在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)就發(fā)生衰退。Inconel和Ti基DSSC經(jīng)證明在長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月的光照條件下具有很好的穩(wěn)定性；

3、　?、趯?duì)極催化劑鉑的濃度為10mmol/L時(shí)是最佳對(duì)極入射濃度；電池的開(kāi)路電壓和光電轉(zhuǎn)換效率隨著鉑濃度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)；鉑濃度對(duì)電荷轉(zhuǎn)移電阻（RCE）的影響較大，隨著鉑濃度的減小，RCE降低，但是當(dāng)濃度低于10mmol/L時(shí)隨著濃度的降低RCE開(kāi)始逐步增加；同時(shí)，隨著鉑濃度的增加短路電流Isc降低；
　　③采用炭黑、石墨、活性炭以及碳鉑復(fù)合材料作為對(duì)極催化劑，綜合研究得出炭黑為最佳的對(duì)極材料，達(dá)到了比表面積與導(dǎo)電性的統(tǒng)