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通过多元醇还原法制备的透明铂对电极用于双面染料敏化太阳能电池
摘要: 在200°C以下通过多元醇还原法制备了氟掺杂二氧化锡/玻璃基底上的铂催化纳米颗粒。与常规热还原法相比,该多元醇还原法使对电极具有更好的透明度,并使所得染料敏化太阳能电池(DSSCs)具有更高的光电转换效率(PCE)。采用5μm厚TiO?光阳极的DSSCs在前照和背照条件下的PCE分别为6.55%和5.01%。其背/前效率比对于高效双面DSSCs极具应用前景。
关键词: 染料敏化太阳能电池、铂、双面、乙二醇、对电极
更新于2025-11-21 11:01:37
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胶体合成富缺陷二硒化钼纳米片实现卓越催化活性
摘要: 富含缺陷且边缘垂直排列的过渡金属二硫化物(TMD)纳米片在多种催化应用中具有显著优势。然而,通过胶体合成法制备厚度不均一且富含缺陷的纳米片一直是一项挑战。本研究报道了一种2H相二硒化钼(2H-MoSe?)纳米片的胶体合成方法,通过调节配位溶剂的用量实现厚度调控,所制纳米片具有大量缺陷和垂直排列的边缘。拉曼光谱中额外的振动模式证实了这些纳米片中硒空位缺陷位点的存在。该纳米片展现出优异的电催化析氢反应性能:在10 mA cm?2电流密度下过电位低至210-225 mV,塔菲尔斜率仅为54-68 mV/dec。此外,这些MoSe?纳米片还通过低成本简化工艺用作染料敏化太阳能电池的对电极(CE),常规可获得与铂对电极(7.84±0.10%)相当的7.02±0.18%功率转换效率。该研究为制备具有卓越催化性能的层状TMD材料提供了新型合成策略。
关键词: 对电极、过渡金属二硫化物、染料敏化太阳能电池、二硒化钼纳米片、析氢反应
更新于2025-11-19 16:56:35
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原位微波辅助制备层级排列金属硫化物对电极以提升量子点敏化太阳能电池的稳定性和效率
摘要: 本研究描述了一种通过一锅法微波辅助路线制备金属硫化物对电极(CEs)的方法,以更低成本提升量子点敏化太阳能电池的功率转换效率(PCE)。研究将合成的CuS纳米棒、Ni0.96S纳米颗粒和PbS纳米立方体原位沉积在掺氟氧化锡基板上作为对电极,无需后续处理。通过考察硫前驱体(Na2S、C2H5NS、CH4N2S)、铜浓度、反应时间及阳离子选择(Cu、Ni、Pb)等参数对对电极形貌、电化学特性及PCE的影响,并结合纳米结构形成与薄膜生长过程与PCE的关联分析,推导出形貌-组分-性能关系。层级组装的纳米棒状CuS对电极在S2–/Sn2–氧化还原反应中展现出更高电化学稳定性。电化学阻抗谱与塔菲尔分析表明,其兼具高效电荷转移特性及更高的多硫化物氧化还原界面扩散系数,最终实现8.32%的PCE。光伏性能提升归因于1D CuS纳米棒形成的扩散结构降低了电荷转移阻抗,促进了多硫化物氧化还原的再生,从而获得更高的短路电流密度与填充因子。
关键词: 原位沉积、量子点敏化太阳能电池、对电极、硫化铜、微波辅助合成
更新于2025-11-14 17:04:02
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氮掺杂碳纳米管接枝多面体中嵌入CoTe2材料,其在染料敏化太阳能电池中具有增强的电催化性能
摘要: 开发高活性且地壳储量丰富的电催化剂是染料敏化太阳能电池(DSSCs)商业化的挑战。本研究报道了以沸石咪唑酯骨架-67(ZIF-67)为模板,设计合成嵌入氮掺杂碳纳米管接枝多面体(CoTe2@NCNTs)中的CoTe2纳米颗粒。得益于碳纳米管原位生长带来的高比表面积以及CoTe2与氮掺杂纳米结构碳之间的协同效应,CoTe2@NCNTs复合材料对I3?离子还原表现出卓越的催化活性。作为DSSCs的对电极(CE)时,该复合材料实现了9.02%的超高功率转换效率(PCE),较铂对电极(8.03%)提升约12%。本研究为传统铂对电极提供了新兴替代方案,并通过理性表面工程策略为高效电催化剂的合成开辟了新途径。
关键词: 碳纳米管,对电极,染料敏化太阳能电池,碲化钴
更新于2025-11-14 17:04:02
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包裹氮掺杂类石墨碳壳的CoNi双金属合金纳米颗粒的合成及其在染料敏化太阳能电池对电极中的电催化活性
摘要: 通过简易溶剂热反应,采用不同原料摩尔比(Co:Ni及CoNi:乙二胺四乙酸)制备出双金属合金CoNi纳米颗粒包裹氮掺杂类石墨碳壳并分散于氮掺杂类石墨碳片层(CoxNi1?x@NC)的复合材料,经煅烧后合成。将该材料作为对电极薄膜沉积于染料敏化太阳能电池中时发现:只需在CoxNi1?x@NC合成过程中适当调节摩尔比(Co:Ni与CoNi:乙二胺四乙酸),即可优化其对三碘离子还原的电催化活性。使用该对电极的电池展现出显著的化学组分依赖性光伏性能,在最优条件下实现了3.58%的优异能量转换效率,表明其作为染料敏化太阳能电池对电极具有极高应用潜力。该对电极不仅成本远低于铂对电极,更为设计和制备其他可替代铂的低成本高效对电极奠定了基础。
关键词: 光伏性能、染料敏化太阳能电池、CoNi合金双金属纳米粒子、对电极、电催化活性
更新于2025-11-14 17:04:02
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原位合成高性能三元镍铁硒化物用于染料敏化太阳能电池
摘要: 与二元硫族化合物相比,三元硫族化合物由于不同金属阳离子的协同效应可能实现更高的电导率和电化学活性。本文首次通过葡萄糖辅助的一锅法溶剂热路线制备了三元镍铁硒化物(Ni0.5Fe0.5Se2),并以其为对电极组装了染料敏化太阳能电池(DSSCs)。电化学测试表明该Ni0.5Fe0.5Se2具有较小的电极/电解质界面电子转移电阻,展现出优异的三碘离子还原电催化活性和反应动力学?;贜i0.5Fe0.5Se2对电极的DSSCs实现了7.89%的光电转换效率,优于传统铂对电极(7.24%)。本研究为合成无铂替代材料提供了新思路和便捷策略。
关键词: 对电极,溶剂热法,染料敏化太阳能电池,三元镍铁硒化物
更新于2025-11-14 17:04:02
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将硫化钴嫁接在石墨烯纳米片上作为染料敏化太阳能电池的对电极
摘要: 本研究通过简便的合成路线制备了硫钴矿纳米颗粒接枝石墨烯纳米片的复合对电极,成功将硫钴矿纳米颗粒负载于石墨烯纳米片表面。该对电极应用于染料敏化太阳能电池时,可实现7.28%的光电转换效率。这一优异性能可能源于该接枝型复合对电极兼具良好的稳定性与三碘化物还原反应的电催化活性。
关键词: 光伏性能、石墨烯纳米片、硫化钴、对电极、染料敏化太阳能电池
更新于2025-11-14 17:04:02
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一种合成低成本碳改性TiO?对电极的简易方法,用于高效染料敏化太阳能电池
摘要: 用于染料敏化太阳能电池(DSSC)的低成本稳定对电极(CE)具有广泛应用前景。本文报道了一种简单高效的方法,通过合成碳修饰二氧化钛(TiO2/C)薄膜作为高效DSSC的廉价对电极材料。采用丝网印刷法将含有机化合物的TiO2浆料层沉积在FTO玻璃基底上,当在氩气氛围下450-550°C煅烧该TiO2浆料层时,这些有机化合物分解为碳并形成碳包覆的TiO2纳米颗粒。实验结果表明,当用作DSSC对电极时,其光电转换效率显著提升至接近铂对电极水平。由于TiO2/C是最廉价且最稳定的材料之一,该TiO2/C可作为大规模高效DSSC的低成本对电极材料。
关键词: 碳纳米材料、太阳能材料、对电极、染料敏化太阳能电池
更新于2025-11-14 17:04:02
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通过电泳沉积ZIF-67在镍片上制备量子点敏化太阳能电池用CoS<sub>2</sub>对电极
摘要: 制备低成本、高催化活性的对电极是提升量子点敏化太阳能电池光伏性能的有效途径。本研究通过电泳沉积法在不同外加电场下于镍片和FTO导电玻璃基底上制备ZIF-67薄膜,随后采用硫代乙酰胺硫化处理获得CoS2/Ni与CoS2/FTO电极。通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、X射线粉末衍射及傅里叶变换红外光谱对制备的CoS2薄膜进行表征。进一步将这些CoS2/Ni与CoS2/FTO薄膜作为对电极组装量子点敏化太阳能电池,通过测量光电流-电压曲线、电化学阻抗谱和塔菲尔曲线评估其光电化学性能。结果表明:基于CoS2/Ni对电极的电池短路光电流值显著优于CoS2/FTO对电极器件,使光电转换效率从1.95%提升至3.24%。分析认为镍片基底电阻更低且对电极/电解质间电荷转移速率更高,是Ni片基底制备的对电极电催化活性与光伏性能增强的关键机制。
关键词: 量子点敏化太阳能电池,二硫化钴,对电极,电泳沉积,镍片
更新于2025-11-14 17:03:37
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负载Pt-Ni2P纳米颗粒的电纺碳纳米纤维作为染料敏化太阳能电池的高效对电极
摘要: 首次成功合成了以铂和磷化镍纳米颗粒(Pt-Ni2P/CNs)为载体的碳纳米纤维,并将其作为染料敏化太阳能电池(DSSCs)的对电极进行研究。通过静电纺丝纳米纤维的稳定化和碳化制备铂与磷化镍纳米颗粒,随后通过氧化还原反应在所得碳纳米纤维表面可控生长Pt和Ni2P纳米颗粒。一系列电化学测试分析证实,与单一碳纳米纤维和铂材料相比,Pt-Ni2P/CNs复合材料同时具备更优异的电催化活性和更强的导电性。因此,采用该复合对电极的DSSCs展现出卓越的光伏性能(光电转换效率达9.11%),显著高于传统Pt/CNs对电极(光电转换效率8.35%),这归因于碳纳米纤维的高导电性与Pt/CNs纳米颗粒优异电催化活性的协同效应。
关键词: 对电极、静电纺丝、染料敏化太阳能电池、铂和二磷化镍纳米颗粒、氧化还原反应
更新于2025-11-14 15:27:09