聚吡咯及其復(fù)合物在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)是近年來發(fā)展起來的一種新型太陽(yáng)能電池,它具有理論轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境友好、制造工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。染料敏化太陽(yáng)能電池的研究不僅對(duì)廉價(jià)太陽(yáng)能電池的探索制備有重要的意義,其研究結(jié)果在光電化學(xué)、半導(dǎo)體光電子學(xué)、有機(jī)電解質(zhì)及納米多孔材料等方面均具有重要的科學(xué)意義。本論文以降低電池成本、提高電池效率為出發(fā)點(diǎn),開展了基于導(dǎo)電聚合物對(duì)電極的染料敏化太陽(yáng)能電池研究。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.選用不

2、同的模板,通過化學(xué)浴沉積法制備了兩種形貌的聚吡咯對(duì)電極—球狀聚吡咯對(duì)電極和棒狀聚吡咯對(duì)電極。相對(duì)于無模板制備的常規(guī)聚吡咯對(duì)電極,球狀聚吡咯對(duì)電極和棒狀聚吡咯對(duì)電極表現(xiàn)出更優(yōu)的電化學(xué)催化活性,將球狀聚吡咯對(duì)電極和棒狀聚吡咯對(duì)電極組裝成 DSSC,其光電轉(zhuǎn)換效率分別為4.45％和5.00%。
　　2.利用棒狀聚吡咯較高的比表面積,通過循環(huán)伏安法在聚吡咯納米棒上包覆一層鉑納米顆粒得到PPy/Pt低鉑復(fù)合納米棒催化劑,通過兩者的復(fù)合,PP

3、y/Pt結(jié)合了 PPy和 Pt各自的優(yōu)點(diǎn)并表現(xiàn)出電導(dǎo)率高、催化活性優(yōu)異的性能;基于PPy/Pt復(fù)合納米纖維對(duì)電極的DSSC取得了高達(dá)7.08%的光電轉(zhuǎn)換效率;
　　3.在棒狀聚吡咯對(duì)電極的基礎(chǔ)上,引入過渡金屬硫化物,通過循環(huán)伏安法電沉積一層硫化鈷制備了 PPy/CoS無鉑復(fù)合物對(duì)電極,電化學(xué)測(cè)試表明,在電沉積CoS的厚度為100nm的優(yōu)化條件下,PPy/CoS復(fù)合物對(duì)電極具有明顯優(yōu)于Pt對(duì)電極的電催化活性,基于PPy/CoS對(duì)電極