新型太陽能電池碳對電極研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染問題與能源危機(jī)日趨嚴(yán)重，尋找可再生的清潔高效的能源變的越來越重要。染料敏化及鈣鈦礦太陽能電池以其簡單的制作工藝，低廉的成本，較高的光電轉(zhuǎn)化效率，得到世界各國科研工作者的廣泛關(guān)注。對電極作為染料敏化太陽電池的重要組成部分，其作用是傳輸電子和催化作用，提高電池的填充因子。對電極作為鈣鈦礦太陽能電池的重要組成部分，其性能好壞直接影響到電池的光電轉(zhuǎn)換效率，對電極的主要作用是傳導(dǎo)外電路中的空穴，并組成回路，有效的減少電子與空穴的復(fù)合，

2、提高空穴的傳輸效率，同時也可提高鈣鈦礦太陽能電池對光的利用率。傳統(tǒng)的對電極是金、銀等貴金屬對電極，雖然金、銀等對電極傳導(dǎo)空穴效果很好，但是此類金屬十分昂貴，再加上其制備需要高溫或真空條件及相應(yīng)設(shè)備，工藝復(fù)雜、成本高、限制了其大規(guī)模的應(yīng)用，因此急需發(fā)展制備簡單，價格低廉的對電極材料，以替代金、銀等貴金屬材料來推進(jìn)鈣鈦礦太陽能電池的廣泛應(yīng)用。
　　經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)碳材料對電極具有高的電導(dǎo)率、耐熱性、耐腐蝕性和穩(wěn)定性，而且價格低廉，對于I3-

3、具有優(yōu)異的催化性能，而且能夠迅速的傳導(dǎo)外電路中的空穴，并組成回路，有效的減少電子與空穴的復(fù)合，提高空穴的傳輸效率，同時也可提高太陽能電池對光的利用率。由于其能夠被用于替代傳統(tǒng)的貴金屬對電極并且引起了廣泛的關(guān)注。在尋找貴金屬對電極的可替代的對電極過程中，研究人員致力于尋找成本低，制備工藝簡單的合成方法，但這些方法都需要多步制備，具有各自的優(yōu)勢跟不足。因此我們球磨法一步制備碳材料對電極，其優(yōu)點(diǎn)在于所用碳材料價格低廉，制備工藝非常簡單，并具有

4、優(yōu)異的電化學(xué)的性能。本論文的主要工作如下：
　?。?）通過球磨法成功的制備了具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的碳納米管摻雜的碳對電極。對比不同配比條件下制備的碳納米管摻雜的碳對電極，從而尋找到最適宜的配比條件，最終制備出價格低廉，催化性能優(yōu)異的碳納米管摻雜的碳對電極應(yīng)用在DSSC中用于替代傳統(tǒng)的Pt對電極。
　?。?）通過球磨法成功的制備了具有片狀結(jié)構(gòu)的低溫碳對電極。對比不同配比條件下制備的低溫碳對電極，從而尋找到最適宜的配比條件，最終制備出價