研究目的
通过电沉积技术和硫掺杂来提高三元过渡金属硫硒化物薄膜在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的催化活性。
研究成果
硫掺杂MSex薄膜在染料敏化太阳能电池中展现出增强的电催化活性和光伏性能,其功率转换效率高于铂对电极。这证明了硫掺杂MSex薄膜作为染料敏化太阳能电池低成本高效对电极的潜力。
研究不足
该研究聚焦于电沉积技术和硫掺杂以增强MSex薄膜的催化活性。但未涉及所制备染料敏化太阳电池在实际工况下的可扩展性与长期稳定性问题。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用电位反转电沉积技术制备硫掺杂MSex薄膜,通过调节电沉积溶液中的S/Se比例控制薄膜形貌和电子结构。
2:样品选择与数据来源:
以六水合氯化钴和六水合氯化镍为钴镍源,氧化硒为硒源,硫脲为硫源。所得薄膜直接用作染料敏化太阳能电池的对电极。
3:实验设备与材料清单:
CHI660E电化学工作站、扫描电镜(Quanta 250 FEG, FEI)、透射电镜(JEOL 2100F)、X射线光电子能谱仪(Thermo Scientific, Escalab 250Xi)。
4:实验流程与操作步骤:
通过三电极体系进行多电位步骤电沉积,采用SEM、TEM和XPS表征薄膜,组装染料敏化太阳能电池并评估其性能。
5:数据分析方法:
通过循环伏安法、电化学阻抗谱和塔菲尔极化曲线评估电催化活性,利用J-V曲线评估光伏性能。
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CHI660E electrochemical workstation
CHI660E
CH Instruments
Used for providing the multi-potential steps through the three-electrode system.
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SEM
Quanta 250 FEG
FEI
Used to characterize the surface morphologies of the S|CoSex and S|NiSex films.
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TEM
JEOL 2100F
JEOL
Used to characterize the structures of the S|CoSex and S|NiSex films.
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XPS
Escalab 250Xi
Thermo Scientific
Used to confirm the chemical composition and valence states of the S|CoSex and S|NiSex films.
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