碳纳米管与石墨烯水凝胶对高效量子点敏化太阳能电池的协同效应

摘要： 含金属硫化物的碳基复合对电极（CEs）在量子点敏化太阳能电池（QDSCs）中展现出优异的催化活性，但其器件串联电阻仍显著高于CuxS/黄铜基对电极。本研究在凝胶化过程中将碳纳米管（CNTs）引入石墨烯水凝胶（GH）与硫化铜（CuS）的二元体系，制备出CNT-GH-CuS复合对电极。结果表明，该三元对电极的导电性显著优于二元CNT-CuS和GH-CuS对电极，串联电阻从约3Ω大幅降至0.79Ω，与CuxS/黄铜对电极相当。得益于导电性提升、催化活性增强及与基底的紧密接触，组装的Zn-Cu-In-Se量子点太阳能电池实现了14.02%的创纪录光电转换效率。