研究目的
研究石墨烯及石墨烯基纳米复合材料在染料敏化太阳能电池（DSSCs）光阳极中的应用，以提高光伏性能。
研究成果
石墨烯及其纳米复合材料非常适合作为染料敏化太阳能电池（DSSCs）中的高性能光阳极，能够改善电子传输并减少电荷复合。然而，仍需进一步研究以优化合成方案和材料特性，从而提升性能和可扩展性。
研究不足
主要限制包括：当石墨烯用作透明导电电极时，由于多层堆叠和高面电阻，保持透明度面临挑战。此外，高质量石墨烯的工业化规模生产仍是一大难题。
染料敏化太阳能电池功能材料中的界面工程 || 基于石墨烯的纳米复合材料作为光阳极
DOI：10.1002/9781119557401.ch11
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
本章重点介绍了石墨烯及石墨烯基纳米复合材料在染料敏化太阳能电池（DSSC）光阳极中的应用研究。原始石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯和石墨烯量子点等石墨烯基材料具有适用于DSSC光阳极各组件的优异特性。这些石墨烯基纳米复合材料在光阳极中展现出电子传导层、透明导电电极和敏化剂等多重功能。当与金属、金属氧化物、金属硫化物等其他纳米材料复合形成协同效应的纳米复合物时，还能产生提升DSSC光伏性能的特殊性质。显然，石墨烯及其纳米复合材料具备制备高性能DSSC光阳极的理想特性。但相较于对电极应用，目前针对光阳极中石墨烯基纳米复合材料的研究仍显不足，因此需要深入探究基于石墨烯材料的光阳极改性技术，特别是开发具有可控形貌和可调性能的石墨烯基材料合成方法，以及优化其与其他组件的复合方式以提升光阳极性能。此外，石墨烯基材料在载体上的负载量也显著影响电池性能，通过精确计算材料用量并表征其理化性质，有助于解决制约光阳极性能的关键问题。当石墨烯用作透明导电电极时，维持透明度是主要挑战——多层石墨烯堆叠效应及表面缺陷/氧化导致的高面电阻会降低透光率。需要改进制备工艺以克服这些问题，增加石墨烯作为TCO替代材料在光阳极中的实际应用可能性。石墨烯在强度和柔韧性方面优于其他柔性候选材料，进一步改性石墨烯纳米片可能催生新一代柔性电极。虽然实验室已取得石墨烯透明导电电极制备的重要进展，但要实现工业规模低成本生产高质量石墨烯以满足实际应用需求，仍是当前面临的主要挑战。
作者：
Subhendu K. Panda，G. Murugadoss，R. Thangamuthu
AI智能分析
纠错
研究概述
实验方案
SCI高频之选
查看全部>
-
智能分析： Yokogawa AQ6370D是一款性能卓越的光谱分析仪，适用于光通信领域以及光放大器（EDFA）的测量和评估。其高波长分辨率、精准度和宽动态范围使其成为实验室和工业环境中的理想选择。虽然设备体积较大且预热时间较长，但其丰富的接口和出色的显示屏设计弥补了这些不足，整体是一款值得推荐的光谱分析仪。获取实验方案
-
智能分析： ZEISS EVO系列是一款高性能模块化扫描电子显微镜，适用于材料科学、生命科学及工业质量控制等领域。其先进的技术特性包括高分辨率、广泛加速电压范围和集成EDS系统。该产品操作直观，支持多用户环境，适合科学研究和工业应用。然而，价格信息缺失以及潜在的维护成本可能是其需要注意的方面。总体而言，ZEISS EVO系列表现优秀，值得推荐给专业用户。获取实验方案 -
智能分析： ZEISS Crossbeam系列是蔡司公司推出的一款高端光电分析设备，结合了场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和聚焦离子束（FIB）的功能，适用于材料科学、纳米技术和半导体行业等多个领域。其高分辨率成像能力和自动化样品制备功能使其成为高通量分析的理想选择。此外，该设备支持多种检测器，具备强大的多功能性，是高精度研究和工业应用的利器。然而，由于其高端定位，设备成本较高且操作需要专业技能。总体而言，该设备表现卓越，为科学研究和工业应用提供了先进的解决方案。获取实验方案 -
智能分析： Axio Observer是一款专为金相学研究设计的倒置显微镜系统，以其高效的设计和蔡司知名的光学技术为特色。它能够快速、灵活地分析大量样品，并支持自动化操作，适用于多种应用场景，包括晶粒尺寸分析、非金属夹杂物检测等。然而，其重量较大且光源寿命较短，可能对使用者提出了额外的维护和空间管理需求。总体而言，这款产品在性能和可靠性方面表现出色，特别适合专业实验室使用。获取实验方案 -
型号：ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex
智能分析： ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex是一款定位于高端科研机构的光谱成像系统，具有卓越的光谱分辨率和自动化功能，适用于复杂的生物、医学及材料科学实验。其高效的荧光标签分离能力和多功能自动化设计为用户提供了强大的实验支持。然而，高昂的价格和一定的学习曲线可能对中小型实验室构成挑战。总体而言，这是一款性能优越、适应性强的高端实验设备。获取实验方案 -
智能分析： ZEISS Sigma 300 with RISE是蔡司公司推出的一款高端光谱分析仪，集成了拉曼成像和扫描电子显微镜技术，能够提供高质量的化学和结构分析。其功能强大，支持多领域应用，但设备价格较高且操作学习曲线可能较陡。适用于科研机构和高端实验室，是材料科学和生命科学领域的理想选择。获取实验方案
立即咨询
加载中....
论文纠错
您正在对论文“染料敏化太阳能电池功能材料中的界面工程 || 基于石墨烯的纳米复合材料作为光阳极”进行纠错
纠错内容
联系方式（选填）
设备询价
称呼
电话
+86
单位名称
用途
期望交货周期
产品预约
称呼
电话
+86
单位名称
用途
期望交货周期