染料敏化太陽能電池中低成本對電極的研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池(DSC)因其較成本低廉、環(huán)境友好、制作工藝簡單和光電轉換效率高，已經成為目前的研究熱點。作為DSC的重要組成部分，對電極通常是由金屬Pt沉積在FTO導電玻璃上制成的。然而，Pt是稀有貴金屬，F(xiàn)TO導電玻璃價格昂貴，并且傳統(tǒng)Pt對電極制作工藝復雜，這些均使DSC對電極成本居高不下。為了降低DSC的制作成本，促進DSC的產業(yè)化進程，擴大DSC的應用領域，制作高效低成本對電極將具有重要意義。針對上述分析，本文圍繞高效低成本

2、對電極展開，旨在開發(fā)簡單的Pt對電極制作工藝，新的低成本對電極催化材料和基底材料。
　　首先，為了降低Pt的用量，開發(fā)了適合于大面積生產的浸漬法制備剛性的Pt/FTO和柔性的Pt/ITO-PEN對電極。該方法工藝簡單、低溫操作、適合大面積生產，J-V、CV、SEM和紫外可見吸收光譜的測試結果顯示，制備的Pt對電極具有高效、高透明度以及Pt負載量小等優(yōu)點。
　　其次，合成了三種非Pt催化材料，包括碳化鈦(TiC)，氧化鎢(WO

3、2)和氮化釩(VN)，作為對電極應用于DSC中，得到了與Pt類似的催化性能。并且引入了三種非FTO的基底材料，包括剛性的普通玻璃，柔性的鈦(Ti)箔和聚酰亞胺膜，應用于DSC中，制備了非Pt非FTO對電極，取得了很好的效果。其中以Ti箔為基底的DSC最優(yōu)，性能超過了基于FTO基底的DSC。為了進一步提高上述三種非Pt材料的催化性能，對它們進行了負載Pt和TiO2的處理，制備了二元、三元復合材料，催化性能得到大幅度提升。
　　最后，