CoTe纳米线的制备及其作为对电极材料在DSSCs中的应用研究

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• 论文作者：赵荣芳 ; 陈铭
• 年：2017
• 作者机构：扬州大学化学化工学院;
• 论文关键词：DSSCs ; CoTe ; 对电极材料
• 会议召开时间：2017-05-27
• 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
• 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
• 语种：中文
• 分类号：TM914.4
• 学会代码：ZKYQ
• 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
• 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
• 页数：1
• 文件大小：881k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

随着化石能源的不断消耗,能源危机和环境问题以成为人类生存亟待解决的重大问题。太阳能作为一种清洁可再生能源,且取之不尽、用之不竭,不受地理位置的影响,因此合理利用太阳能是解决人类面临的环境问题的首选方案。染料敏化太阳能电池(DSSCs)作为一种新型的化学太阳能电池,因其制备工艺简单,成本低,光电转换效率高,已成为传统硅基太阳能电池的替代选择之一,并成为近年来的研究重点。Pt电极具有良好的导电性能,优良的电催化活性,因此,在目前的染料敏化太阳能电池中,对电极一直采用贵金属Pt,鉴于Pt的资源储量有限,价格昂贵,限制了DSSCs的大面积使用。本文以Na_2TeO_3为Te源,一步水热法合成CoTe纳米线,并首次将其作为非铂对电极材料应用到DSSCs中,并探索了该电极材料在染料敏化太阳能电池体系中对电解质溶液中I_3~-/I~-的电催化性能。图A为CoTe纳米线的TEM图,其直径大约为40-50nm。图B为不同对电极材料DSSCs的I-V曲线,从该图可以看出,CoTe作为对电极时,DSSCs的J_(sc)为16.07 mA/cm~2,大于Pt对电极,V_(oc)为0.75V,与Pt接近,FF为0.624,略低于Pt,光电转换效率为7.55%,略高于采用Pt(6.5%)作为对电极的DSSCs。由CoTe作为对电极材料组装成的对称薄层电池的电荷转移阻抗R_(ct)只有0.42?,明显小于Pt对电极(图C),说明其具有较好的电子转移能力。通过电化学和光电性能测试,可知CoTe具有较好的电催化活性。该研究结果为探索非Pt对、廉价且具有高催化活性的电极材料对染料敏化太阳能电池的发展具有重要意义。

引文

[1]W.Wei,L.Chang,K.Sun,A.J.Pak,Y.H.Hu et al,Nano Lett.,2016,16,8029-8033.
    [2]F.Gong,H.Wang,X.Xu,G.Zhou,Z.S.Wang,J.Am.Chem.Soc.,2012,134,10953-10958.