新型無(wú)機(jī)化合物材料在染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極中的應(yīng)用.pdf

1、對(duì)電極是染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)將外電路電子傳遞到對(duì)電極/電解質(zhì)界面上以及催化還原氧化態(tài)電解質(zhì)。傳統(tǒng)的DSSC對(duì)電極是鍍鉑的導(dǎo)電玻璃，但鉑是稀有貴金屬，而且鉑電極制備過(guò)程耗能較高，不利于DSSC大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。因此研究新型廉價(jià)、高效的對(duì)電極催化材料具有重大的意義。本文以不同無(wú)機(jī)化合物對(duì)電極材料為研究對(duì)象，開展了以下具有創(chuàng)新性的研究工作。
　　(1)通過(guò)簡(jiǎn)單的原位水熱合成方法制備NiS2@RGO納米復(fù)

2、合物，并用滴涂法將復(fù)合材料制備成新型DSSC對(duì)電極。由電化學(xué)表征的結(jié)果可知，復(fù)合材料中NiS2與RGO對(duì)I3ˉ離子的還原反應(yīng)有積極的協(xié)同效應(yīng)，提高了電極材料的催化活性，使DSSC的能量轉(zhuǎn)換效率得到明顯提高。以NiS2@RGO對(duì)電極組裝的DSSC的能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了8.55％，明顯高于以NiS2對(duì)電極組裝的DSSC(PCE=7.02％)及以RGO對(duì)電極組裝的DSSC（PCE=3.14％）。在光伏性能方面，NiS2@RGO對(duì)電極表現(xiàn)甚至優(yōu)于

3、Pt對(duì)電極，表明了所制備的復(fù)合材料是潛在的可替代Pt的優(yōu)良DSSC電極材料。
　　(2)采用簡(jiǎn)單的一步水熱合成方法，制備了石墨烯狀的MoSe2，并通過(guò)滴涂法制備成新型的DSSC對(duì)電極。通過(guò)一系列的電化學(xué)行為的表征測(cè)試，證明層狀的MoSe2晶體對(duì)I3ˉ離子的還原反應(yīng)具有良好的電催化活性。由所制備的MoSe2對(duì)電極組裝的DSSC光伏性能優(yōu)異，能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了7.98％，接近于Pt電極組裝的DSSC（其能量轉(zhuǎn)換效率為8.22％）。

4、r>　　(3)利用氧化石墨(GO)納米片層上的含氧官能團(tuán)與金屬硒化物的化學(xué)作用，通過(guò)簡(jiǎn)單的自組裝方法，成功制備了Co0.85Se/GO及Ni0.85Se/GO復(fù)合薄膜，然后用原位還原的方法將Co0.85Se/GO及Ni0.85Se/GO復(fù)合薄膜轉(zhuǎn)變?yōu)镃o0.85Se/RGO及Ni0.85Se/RGO膜。研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合薄膜內(nèi)Co0.85Se或Ni0.85Se與RGO納米片對(duì)I3-離子的還原反應(yīng)有協(xié)同催化效應(yīng)，提高了電極的催化活性，使得組裝的