研究目的
通过电纺丝技术将铈-钯纳米颗粒掺入碳纳米纤维中，开发一种用于染料敏化太阳能电池（DSSCs）的成本效益高的对电极，旨在替代昂贵的铂基电极。
研究成果
掺杂CePd的碳纳米纤维在染料敏化太阳能电池中作为对电极展现出优异的电催化活性和效率，为铂提供了具有成本效益的替代方案。双金属纳米颗粒的协同效应提升了性能，表明其在光电器件领域具有更广泛的应用潜力。未来工作应聚焦于材料优化与规?；?。
研究不足
该研究可能在电纺工艺的可扩展性、对电极的长期稳定性以及与铂以外先进材料的对比方面存在局限性。优化合成参数并在不同条件下进行进一步测试可能是需要改进的领域。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用静电纺丝与煅烧法合成掺杂CePd的碳纳米纤维（CNFs）。通过XRD、XPS、场发射扫描电镜（FESEM）、透射电镜（TEM）、循环伏安法、J-V测试、IPCE光谱及电化学阻抗谱（EIS）等表征技术评估材料特性与染料敏化太阳能电池（DSSCs）性能。
2：样本选择与数据来源：
以聚乙烯醇（PVA）为基底，醋酸铈和醋酸钯为前驱体进行样品合成，实验数据均来自实验室制备与测试。
3：实验设备与材料清单：
静电纺丝装置、煅烧炉、XRD仪（型号未注明）、XPS仪（型号未注明）、场发射扫描电镜（型号未注明）、透射电镜（型号未注明）、配备铂丝对电极和Ag/AgCl参比电极的循环伏安系统、J-V测试用太阳光模拟器、IPCE光谱仪、电化学阻抗测试设备。材料包括PVA、醋酸铈、醋酸钯及DSSC制备组件。
4：实验流程与操作步骤：
将PVA与金属醋酸盐共纺形成纳米纤维，在惰性气氛中煅烧实现碳化并生成CePd纳米颗粒；通过XRD/XPS/FESEM/TEM进行物相表征，循环伏安法开展电化学测试；组装以该材料为对电极的DSSCs并进行光照条件下的性能测试。
5：数据分析方法：
采用标准技术进行XRD峰位解析、XPS谱图解卷积、SEM/TEM图像分析、循环伏安峰位评估、J-V曲线拟合计算效率、IPCE积分计算及EIS拟合获取阻抗值。
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X-ray diffractometer
Used to confirm the phase formation and chemical composition of the synthesized CePd@CNF material.
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X-ray photoelectron spectroscopy
Used to affirm the oxidation state and elemental composition of the materials.
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Field-emission scanning electron microscope
Used to analyze the morphology of the carbon nanofibers and distribution of nanoparticles.
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Transmission electron microscope
Used to reveal the detailed structure of the CePd@CNF, including nanoparticle size and attachment.
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Cyclic voltammetry system
Used to investigate the electrocatalytic activity towards the iodide redox couple.
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Solar simulator
Used for current density-voltage tests under light illumination (100 mW/cm2).
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Incident photon-to-current efficiency spectrometer
Used to analyze the IPCE spectroscopy of the DSSCs.
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Electrochemical impedance spectroscopy equipment
Used to measure the Nyquist plots for charge transfer resistance analysis.
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