研究目的
通过用不同浓度的石墨烯量子点（GQDs）溶液敏化TiO2光电极，以提高染料敏化太阳能电池（DSSC）的光伏性能和电荷传输能力。
研究成果
石墨烯量子点（GQDs）能提升染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光伏性能与电荷收集效率。研究发现当GQDs最佳浓度为7.5毫克/毫升时，相比原始二氧化钛DSSCs，其电流密度和光子-电流转换效率均获得显著提升。
研究不足
该研究聚焦于GQDs浓度对DSSC性能的影响，但未探究温度或光照强度等其他变量的作用。利用生物炭合成GQDs可能导致其性能存在差异。
1：实验设计与方法选择：
研究通过用不同浓度的GQDs敏化TiO2光电极，探究其对染料敏化太阳能电池（DSSC）性能的影响。
2：样本选择与数据来源：
制备并比较了原始TiO2和TiO2-GQDs光电极。
3：实验设备与材料清单：
材料包括二氧化钛粉末、FTO玻璃、N-719染料、Iodolyte AN-50电解质以及由生物炭合成的GQDs。设备包括高分辨透射电镜（HRTEM）、场发射扫描电镜（FESEM）、紫外-可见光谱仪以及用于电化学阻抗谱（EIS）测量的Autolab PGSTAT 204。
4：实验步骤与操作流程：
制备TiO2浆料并用于制作光电极，随后用GQDs和染料进行敏化。组装DSSCs并进行表征。
5：数据分析方法：
使用太阳能模拟器测量光伏参数，通过EIS研究电荷传输特性。
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HRTEM
FEI Tecnai G2 F20
Thermo Fisher Scientific
Used to measure the size detail of GQDs.
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Ultraviolet spectroscopy
Lambda 25
PerkinElmer
Used to determine the absorption intensity after GQD and N-719 incorporation.
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Titania powder
< 29 nm
Sigma Aldrich
Used in the preparation of TiO2 paste for photoelectrodes.
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FTO glass
Sigma Aldrich
Used as a substrate for the photoelectrodes.
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N-719 dye
Solaronix Switzerland
Used as a sensitizer in the dye-sensitized solar cells.
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Iodolyte AN-50
Solaronix Switzerland
Used as a solvent-based electrolyte in the dye-sensitized solar cells.
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Polymer spacer
25 μm
Solaronix Switzerland
Used to form a sandwich structure in the dye-sensitized solar cells.
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FESEM
FEI, NovaNanoSem230
Holland
Used for EDX analysis to obtain the existence of GQD after sensitizing process.
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Solar simulator
Keithley 2601
Used to obtain current-voltage performance of complete DSSC under illumination.
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Autolab PGSTAT 204
Used for electrochemical study and EIS measurements.
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