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染料敏化太阳能电池功能材料中的界面工程 || 基于碳纳米管的纳米复合材料作为光阳极

DOI：10.1002/9781119557401.ch10 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 过去几十年里，能源是技术和经济发展的支柱。除人力、机器和资金外，能源如今已成为第四大生产要素。没有能源，机器就无法运转，万事万物都离不开电力。因此，工业革命后的这些年里，我们的能源需求急剧增长。煤炭、天然气和石油等易获取的化石燃料是目前满足我们需求的主要能源来源。然而，这些能源不可再生，已导致严重的环境问题、全球变暖和空气污染，其消耗速度的加快也加速了化石燃料的枯竭；寻找替代能源变得至关重要。
作者： Giovana R. Cagnani，Nirav Joshi，Flavio M. Shimizu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究以碳纳米管基纳米复合材料作为染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光阳极，以提高其光电转换效率。

研究成果

将碳纳米管掺入二氧化钛光阳极能显著提升染料敏化太阳能电池的光电转换效率，其原理在于增强电子传输并减少复合。但碳纳米管的最佳浓度至关重要，以避免对染料吸附和光捕获产生不利影响。未来研究应着眼于开发具有更大表面积的光阳极，并改进染料敏化太阳能电池的其他组件，从而进一步提升其能量效率。

研究不足

该研究强调了在优化光阳极中碳纳米管浓度时面临的挑战，既要避免与染料敏化剂竞争吸光，又要防止与电解质受体发生电子复合。此外，基于碳纳米管光阳极的染料敏化太阳能电池的热稳定性仍需进一步提升。

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