【摘 要】
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染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSCs)由于具有制作工艺简单、光电转换效率高、成本低、稳定性好等优点受到学术界和企业界的广泛关注.DSCs主要由染料敏化的TiO2光阳极、含有氧化还原对(主要是I-/I3-)的电解质和催化对电极组成.对电极的主要作用是接受外电路来的电子,同时催化电解质中I3-还原为I-.由于目前使用较广的Pt对电极价格昂贵,不利于DSCs
【机 构】
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山东理工大学化工学院,淄博 255049 Department of Chemical Engin
【出 处】
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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议
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染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSCs)由于具有制作工艺简单、光电转换效率高、成本低、稳定性好等优点受到学术界和企业界的广泛关注.DSCs主要由染料敏化的TiO2光阳极、含有氧化还原对(主要是I-/I3-)的电解质和催化对电极组成.对电极的主要作用是接受外电路来的电子,同时催化电解质中I3-还原为I-.由于目前使用较广的Pt对电极价格昂贵,不利于DSCs的大规模实际应用.因此,用一种价格便宜且催化性能较好的材料代替Pt制备DSCs对电极对于促进DSCs的实用化具有较大的意义.本文用Co(CH3COO)2·4H2O、尿素和氧化石墨烯为原料,通过一步水热法制备了CoS/石墨烯复合材料,并将其沉积到FTO导电玻璃表面制备DSCs对电极.石墨烯较高的比表面积能够抑制CoS的聚集,从而提高其分散性.在所制备的复合材料中,CoS以纳米粒子(尺寸大约100nm)的形式均匀的分散在石墨烯的表面(图1a).这种结构可以将CoS的高催化活性和石墨烯的高导电性结合起来,实现了CoS与石墨烯性能的协同效应.因此所制备的CoS/石墨烯复合对电极表现出与Pt电极相近的催化活性.用CoS/石墨烯复合对电极组装DSCs,电池的光电转换效率达到7.08％,与相应Pt对电极电池的光电转换效率(7.18)相近(图1b).
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