磁控溅射法原位制备纳米层状硒化钼对电极的研究

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• 论文作者：曹雪芹 ; 雷宝 ; 赵乾 ; 李国然 ; 高学平
• 年：2017
• 作者机构：南开大学;
• 论文关键词：硒化钼对电极 ; 原位制备 ; 磁控溅射
• 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：839k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

染料敏化太阳能电池(DSSC)自发现以来就获得了各界的广泛关注与研究~([1])。其中,开发电化学性能良好,价格低廉的非Pt对电极,对DSSCs的实际应用尤为关键。近年来,过渡金属硫族化物因其优异的固有电催化活性被用作染料敏化太阳能电池对电极~([2])。在这项工作中,采用原位磁控溅射法制备硒化钼对电极,方法简单,成本低廉。其中MoSe_2颗粒为片层厚度15-20nm,直径100nm的纳米花状结构,作为对电极时的整体膜厚度为1.3μm。为探究温度对对电极性能的影响,焙烧温度从300℃一直到550℃。光电性能结果显示,在400℃时得到的对电极组成电池的光电转换效率最高,达到6.83%,几乎可以与Pt对电极相媲美(电池性能6.51%)。随着温度升高,电池转换效率逐渐下降,在550℃时,组成电池的转换效率最低,为5.96%。电化学阻抗测试(EIS)显示,在400℃至500℃区间内,对称电池的电荷转移阻抗(R_(ct))逐渐升高,表明对电极的电催化活性逐渐降低,虽然在550℃时,R_(ct)有所降低,但是其串联阻抗(R_s)和离子扩散阻抗(Z_w)明显增加。考虑到300℃时并没有MoSe_2生成,则MoSe_2的制备温度越低,其最终的电化学性能越高。

引文

[1]O’Regan B,Grazel M.,Nature,.1991,353,737-740
    [2]Gong F,Wang H,Xu X,G Zhou,Wang ZS,2012,J.Am.Chem.Soc.,2012,134,10953–10958