染料敏化太陽(yáng)能電池的對(duì)電極研究.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)是一種新型光電化學(xué)太陽(yáng)能電池，自從1991問(wèn)世以來(lái)，就因?yàn)槠渲谱鞴に嚭?jiǎn)單、成本低和性能穩(wěn)定，并且對(duì)環(huán)境良性等優(yōu)點(diǎn)而受到了眾多研究工作者的極大興趣，具有很好應(yīng)用前景，在太陽(yáng)能電池研究上具有重要意義。對(duì)電極作為DSSC的一個(gè)重要組成部分，逐漸引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。Pt由于其優(yōu)良的催化效果和穩(wěn)定性，是目前最廣泛采用的一種對(duì)電極，但是Pt的價(jià)格比較昂貴，因此不利于DSSC的產(chǎn)業(yè)化。本文采用電化學(xué)方法制備了DSSC

2、的Pt和Pt-Ru對(duì)電極，優(yōu)化了制備工藝，并研究了其電化學(xué)性能。 采用電沉積法來(lái)制備DSSC的Pt對(duì)電極的電解液配制工藝條件為：H2PtCl6濃度為1.931×10-3mol/L的溶液100 ml，加入0.5 g(NH4)2HPO4固體和1.5 g Na2HPO4固體作為絡(luò)合劑。通過(guò)采用AFM(Atom Force Microscope)和CV(Cyclic Voltammetry)等測(cè)試，檢測(cè)不同條件制備的Pt對(duì)電極表面結(jié)構(gòu)和

3、電化學(xué)性能。得出結(jié)論：不同電流密度進(jìn)行電沉積，所得到的Pt對(duì)電極會(huì)因?yàn)镻t的沉積量不同具有不同的表面結(jié)構(gòu)，影響其電化學(xué)性能。相同Pt量時(shí)，不同電沉積電流密度得到的Pt對(duì)電極也具有不同的表面結(jié)構(gòu)，電化學(xué)性能也有所區(qū)別。當(dāng)電沉積時(shí)間為90s，電流密度為15 mA/cm2時(shí)，沉積出來(lái)的Pt的量為3.733×10-4g/cm2，Pt對(duì)電極表面顆粒形態(tài)均勻，具有良好的電化學(xué)性能。 利用電沉積制備Pt對(duì)電極的方法，配制不同Pt-Ru原子比的

4、H2PtCl6和RuCl3混合電解液，電沉積制備Pt-Ru合金對(duì)電極。采用EDS、SEM和CV等測(cè)試手段，研究了Pt-Ru混合電解液中Pt-Ru原子比和PbRu合金對(duì)電極中合金的組成對(duì)電極的電化學(xué)性質(zhì)的影響。當(dāng)Pt-RLu混合電解液中Pt-Ru原子比為1:0.918，對(duì)電極表面Pt-Ru原子比為1:0.15時(shí)，對(duì)電極電化學(xué)性能最佳。 通過(guò)將Pt對(duì)電極和Pt-Ru合金對(duì)電極對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)Pt-Ru合金對(duì)電極的電化學(xué)性能并沒(méi)有明顯的