静电纺丝碳纳米纤维负载MoO_2复合电极材料的制备及其在染料敏化太阳能电池上的应用

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• 论文作者：眭慧东 ; 李玲
• 年：2017
• 作者机构：河北大学物理科学与技术学院;
• 论文关键词：负载 ; 碳纳米纤维 ; 对电极 ; 染料敏化太阳能电池
• 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：TB332;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：911k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

染料敏化太阳能电池(DSc)制备方法简单、原料丰富、可塑性强、成本低,受到了广泛关注。对电极作为DSc的重要组成部分之一,在DSc体系中起着收集外电路的电子和催化氧化还原电对循环再生的作用。Pt具有导电性好,催化性能高,化学性能稳定等优点,使它成为一种优异的对电极材料。国际上,以Pt作为DSc对电极的光电转换效率最高报道为13%~([1])。然而,金属Pt价格高,储量有限,限制了其大规模应用。为此,开发Pt的替代材料显得尤为关键。目前,已有许多种替代材料被开发出来,如导电聚合物、碳材料、过渡金属硫化物、氧化物、碳化物、氮化物等材料均可作为DSc的对电极材料并与Pt CE有类似的性能~([2-3])。其中碳纳米纤维做为复合材料的载体,制备技术简单、较大的比表面积、耐腐蚀和导电性好,被广泛的应用在CE上。本实验采用静电纺丝法制备了碳纳米纤维。通过简单的水热合成法成功的制备了碳纳米纤维(CNs)负载的MoO_2的复合材料MoO_2/CNs,并使用该材料作为染料敏化太阳能电池(DSc)组成结构的对电极。循环伏安法(CV),Tafer极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)的结果显示,复合材料MoO_2/CNs具有良好的电催化活性和电导率。使用MoO_2/CNs作为DSc的CE转换效率达到7.6%,而基于Pt作为DSc的CE转换效率为5.49%。

引文

[1]S.Mathew,A.Yella,P.Gao,R.Humphry-Baker,B.F.E.Curchod,N.Ashari-Astani,I.Tavernelli,U.Rothlisberger,M.K.Nazeeruddin,M.Gr?tzel*,Nat.Chem,2014,6,242.
    [2]L.Li*,J.Y.Xiao,et al,J.Power Sources,2016,326,6-13.
    [3]L.Li*,M,K,Wang,et al,Electrochim.Acta,2016,219,350-355.