二維片層基復(fù)合對(duì)電極的可控構(gòu)筑及光電特性.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)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(diǎn)備受關(guān)注，它主要由光陽(yáng)極、光敏化劑、氧化還原電解液和對(duì)電極構(gòu)成。對(duì)于構(gòu)筑對(duì)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(shí)必須價(jià)格低廉。本論文以碳材料和過(guò)渡金屬硫化物為研究對(duì)象，擬構(gòu)筑不同類型的碳材料、碳材料與過(guò)渡金屬硫化物、不同類型的過(guò)渡金屬硫化物的復(fù)合對(duì)電極。研究復(fù)合材料中投料比、膜制備技術(shù)等實(shí)驗(yàn)參數(shù)與對(duì)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?jī)?nèi)容如下:
　　1)采用機(jī)械混合的方法構(gòu)筑高結(jié)晶度石墨烯/導(dǎo)電炭黑的復(fù)合材料對(duì)電極，通過(guò)調(diào)控復(fù)合材料中石墨烯與導(dǎo)電炭黑的相對(duì)含量，研究由復(fù)合材料基對(duì)電極構(gòu)筑的DSSCs光電轉(zhuǎn)換效率。當(dāng)石墨烯的質(zhì)量含量為25％時(shí)，復(fù)合材料基對(duì)電極構(gòu)筑的DSSC的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到5.99％，明顯高于同等測(cè)試條件下其它非鉑對(duì)電極構(gòu)筑的DSSCs。這歸因于復(fù)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(dǎo)電炭黑中較多的催化反應(yīng)活性位點(diǎn)。<

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(fù)合對(duì)電極，光電性能測(cè)試表明，復(fù)合材料基對(duì)電極構(gòu)筑的DSSC的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)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(duì)電極構(gòu)筑的DSSCs，并且高于采用連續(xù)浸漬制備的復(fù)合材料對(duì)電極的DSSC。這是由于采用電沉積法制備的復(fù)合材料對(duì)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(fù)合材料具有很好的電子傳輸性能和優(yōu)異的催化性能。