基于分层CoS2/N掺杂C@Co-WS2蛋黄壳纳米多面体构建无铂染料敏化太阳能电池电催化剂

摘要： 具有蛋黄-壳结构的纳米材料因其更大的比表面积、更高效的活性位点及更短的电荷传输路径，被公认为能源转换器件中极具前景的先进催化剂。本研究开发了一种简便的模板法，合成了蛋黄-壳结构CoS?/N掺杂碳@Co-WS?（CoS?/NC@Co-WS?）作为染料敏化太阳能电池的对电极材料。具体而言，以沸石咪唑酯骨架-67（ZIF-67）为模板，通过阴离子转化/交换过程与(NH?)?WS?反应，随后进行硫化处理。此外，我们还探究了反应物质量比对催化剂形貌及电化学性能的影响。当ZIF-67前驱体与(NH?)?WS?的质量比为5:1时，无铂染料敏化太阳能电池的功率转换效率高达9.21%，显著优于铂基电池（8.18%）。这一优异性能可归因于多元素协同效应、显著的蛋黄-壳结构以及最大的比表面积（110 m2·g?1）。