基于太陽能電池效率提高的對電極修飾工藝.pdf

1、染料敏化太陽能電池(DSSC)是一種可將太陽能轉(zhuǎn)換為光能的光電轉(zhuǎn)換裝置。因為其具有原材料豐富、價格低廉、制備工藝技術(shù)相對簡單、容易大規(guī)模生產(chǎn)和環(huán)境友好等優(yōu)勢，在眾多太陽能電池之中脫穎而出，受到研究者的廣泛關(guān)注。光陽極、光敏化劑、氧化還原電解液和對電極是DSSCs的重要組成部分，在DSSCs的對電極中，最常使用的是對I3-/I-具有高催化活性的鉑(Pt)。但是由于鉑(Pt)作為貴金屬，其價格相對比較昂貴，從而大大的限制其在工業(yè)生產(chǎn)中的大規(guī)

2、模使用。因此，對于構(gòu)筑對電極的材料，不僅要選擇具有優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換性能和高穩(wěn)定性的催化材料，還要考慮到價格因素的影響。本論文主要通過以鎢的氧化物和氧化石墨等為原料，采用溶劑熱等方法構(gòu)筑價格低廉的高性能W18O49-石墨烯(rGO)及WN-rGO的復(fù)合對電極材料。系統(tǒng)研究了復(fù)合對電極材料的結(jié)構(gòu)、催化特性與對電極光電轉(zhuǎn)換性能之間的關(guān)系。本論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1)采用溶劑熱方法，通過控制反應(yīng)物鎢源(WCl6)與氧化石墨(GO)的

3、量成功構(gòu)筑了不同W18O49含量的W18O49-rGO復(fù)合對電極材料，研究其復(fù)合材料基對電極的催化性能與DSSC光電性能之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)當(dāng)W18O49的含量為35％時，由復(fù)合材料基對電極構(gòu)筑的DSSC的光電轉(zhuǎn)換效率最高，達到7.2％，與Pt基DSSCs效率(7.5％)相當(dāng)。這是由于復(fù)合材料不但具有較多的W18O49催化活性位點，同時石墨烯具有優(yōu)異的電子傳輸特性。
　　2)在NH3氣氛下將制備的W18O49-rGO的復(fù)合材料進行氮化