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1、近年來，染料敏化太陽能電池(dye-sensitized solar cells，DSC)吸引了眾多學(xué)者的目光。典型的一個DSC主要包括三部分:經(jīng)染料敏化的納米晶半導(dǎo)體光陽極（半導(dǎo)體材料通常為TiO2）、含有一對氧化還原電對（通常為I3-/I-）的電解液和對電極(CE)。對電極作為DSC的重要組成部分，最常使用的催化材料是貴金屬Pt。而Pt對電極在DSC制作成本里占有很大的比重（因為Pt儲量少、昂貴），并且Pt很容易被碘電解液腐蝕，從而
2、影響DSC穩(wěn)定性。為了降低DSC的制作成本和提高其穩(wěn)定性，因而研究并開發(fā)低成本、高效的DSC對電極非鉑類催化材料就顯得至關(guān)重要。
本論文在相同條件下比較了3種碳材料(活性碳Ca、導(dǎo)電碳Cc和碳納米管Cn)的催化性能。實驗表明，這三種碳材料均表現(xiàn)出一定的催化性能，其中，Cc的催化性能最差，電池效率僅為2.13％，Ca次之，電池效率為2.23％，Cn的催化效率最高，電池效率為3.06％。Cc-DSC和Cn-DSC的開路電壓（V
3、oc）雖然略高于Pt-DSC，但由于Pt-DSC的短路電流密度(Jsc）和填充因子(FF)均較大，所以二者的電池效率均小于Pt-DSC的電池效率。通過電化學(xué)阻抗、循環(huán)伏安和塔菲爾極化曲線實驗進行了催化材料對傳統(tǒng)氧化還原電對(I3-/I-)還原再生催化機理研究。這些電化學(xué)測試也表明，在這三種碳材料中，Cn具有較高的催化活性。
綜上所述，本論文設(shè)計并合成了三種非Pt催化材料，并將其用于染料敏化太陽能電池，豐富了對電極催化材料的
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