石墨烯及其復(fù)合材料的制備和在染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極中的應(yīng)用.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)能電池（Dye-sensitized Solar cell, DSSC）作為一種新型的光電化學(xué)太陽(yáng)能電池，相比其它傳統(tǒng)意義上的太陽(yáng)能電池，因其制備流程簡(jiǎn)單，成本低且效率高的優(yōu)點(diǎn)，從而引起人們的廣泛關(guān)注，成為研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)Pt電極具備獨(dú)特的電催化性能，良好的導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性。然因其昂貴的成本價(jià)格，使其并不能得到規(guī)?；瘧?yīng)用。近年來(lái)，石墨烯更是由于其高的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到DSSC對(duì)電極中，同時(shí)呈現(xiàn)多孔狀分布的碳膜

2、能夠提供高的比表面積，也成為了一種較為理想且可以替代Pt對(duì)電極的碳膜材料。然而，包含石墨烯和多孔碳膜的混合碳膜復(fù)合材料更是充分利用了兩種不同材料的優(yōu)勢(shì)，比如高導(dǎo)電性，獨(dú)特的電催化性和優(yōu)異的多孔性，在DSSC對(duì)電極中占有著豐富廣闊的應(yīng)用前景。本論文具體包括以下內(nèi)容：
　?。?）石墨烯及其復(fù)合材料對(duì)電極的合成：利用一種簡(jiǎn)單且易操作的常壓化學(xué)氣相沉積（APCVD）法在鎳基底的催化作用下制備出多孔碳膜/多層石墨烯膜（PCF/MGF）材料、

3、多層石墨烯膜(MGF)和多孔碳膜(PCF)材料，并形成DSSC對(duì)電極。然后，采用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FSEM）來(lái)表征其形貌。
　?。?）染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極性能研究：將石墨烯及其復(fù)合材料對(duì)電極應(yīng)用于DSSC，并研究其光電性能和電化學(xué)機(jī)制。測(cè)試結(jié)果表明：相比MGF和PCF對(duì)電極, PCF/MGF具有較小的電子轉(zhuǎn)移電阻，對(duì)I-3有較好的還原性，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，PCF/MGF對(duì)電極的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到2.91％，高于MGF（2.26