研究目的
通过原位聚合技术合成基于聚醋酸乙烯酯(PVAc)/石墨烯纳米复合凝胶电解质,以克服染料敏化太阳能电池(DSSCs)中液态电解质的稳定性问题,从而提高太阳能电池的效率。
研究成果
基于PVAc/石墨烯的纳米复合凝胶电解质显示出更高的效率(4.57%),优于PVAc凝胶电解质(4.35%),且与液态电解质(4.75%)相当。石墨烯的存在增强了电荷传输能力,表明其在稳定高效的染料敏化太阳能电池中具有应用潜力。
研究不足
该研究聚焦于聚醋酸乙烯酯/石墨烯纳米复合材料作为染料敏化太阳能电池电解质的合成与初步表征,但未涉及长期稳定性及工业化应用的规?;侍?。
1:实验设计与方法选择:
采用自由基溶液聚合法合成PVAc,通过原位聚合法制备PVAc/石墨烯纳米复合材料。表征技术包括FT-IR、XRD、SEM和太阳光模拟器。
2:样品选择与数据来源:
材料包括醋酸乙烯酯、十二烷基硫酸钠、过硫酸钾和二甲基甲酰胺。染料敏化太阳能电池以TiO2纳米颗粒浆料为光阳极,Ru(dcbpy)2(NCS)2染料溶液制备。
3:实验设备与材料清单:
设备包括FT-IR(IRTracer-100,岛津)、XRD(JDX-3532,JEOL)、SEM(JSM-6490,JEOL)和太阳光模拟器(Keithley-2400源表)。
4:实验步骤与操作流程:
合成PVAc并与石墨烯混合形成纳米复合材料。通过将PVAc和PVAc/石墨烯溶解于液态电解质制备凝胶电解质。组装染料敏化太阳能电池并评估其性能。
5:数据分析方法:
从J-V曲线获取光伏参数(JSC、VOC、FF、PCE)。采用EIS研究电子转移动力学。
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获取完整内容-
FT-IR
IRTracer-100
Shimadzu
Characterization of functional groups in the nanocomposite
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X-ray diffractometer
JDX-3532
JEOL
Analysis of crystallinity and amorphousness of the prepared polymer and nanocomposite
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Scanning electron microscope
JSM-6490
JEOL
Analysis of surface morphology and size of the nanoparticles
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Solar simulator
Keithley-2400 source-meter
Measurement of current-voltage curves for DSSCs
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Electron impedance spectroscopy
PGSTAT101auto lab
Measurement of charge transfer ability
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