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聚苯胺/石墨烯纳米复合材料作为无铂染料敏化太阳能电池（DSSCs）的对电极材料

DOI：10.1016/j.matlet.2019.126651 期刊：Materials Letters 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 本工作的目标是制备高效且无铂的染料敏化太阳能电池（DSSCs）。通过在石墨烯酸性分散液中原位聚合苯胺，合成了聚苯胺/石墨烯纳米复合材料。采用扫描电子显微镜（SEM）分析了复合材料的形貌及颗粒分布情况，并通过塔菲尔测试研究了聚苯胺/石墨烯纳米复合材料的电化学性能。结果表明，作为催化材料的石墨烯/聚苯胺复合材料在DSSCs中展现出优异的电化学活性。在最优条件下，采用聚苯胺/石墨烯的DSSC功率转换效率（PCE）达到7.45%，略低于相似条件下制备的铂基DSSC（7.63%）。
作者： Umer Mehmood，Nayab Abdul Karim，Hafiza Fizza Zahid，Tahira Asif，Muhammad Younas
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

采用聚苯胺/石墨烯纳米复合材料作为对电极材料，制备高效且无铂的染料敏化太阳能电池（DSSCs）。

研究成果

PANI/GR复合材料具有电化学稳定性，并在对电极的还原反应中表现出高催化活性。研究发现该复合材料的最佳石墨烯含量为9%，此时功率转换效率（PCE）达到7.45%，略低于铂基染料敏化太阳能电池（7.63%）。这些结果表明PANI/GR纳米复合材料可作为铂在染料敏化太阳能电池中的可行替代材料。

研究不足

该研究指出，石墨烯片层在高浓度下易发生团聚，这可能破坏纳米复合材料的形貌并限制染料敏化太阳能电池（DSSCs）的功率转换效率（PCE）。此外，基于聚苯胺/石墨烯（PANi/GR）的DSSCs的PCE略低于基于铂（Pt）的DSSCs。

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