研究目的
研究在FTO上原位电沉积镍钴硒化物作为染料敏化太阳能电池的高效对电极。
研究成果
总之，我们成功采用电势反转电沉积技术在FTO玻璃上原位制备了NixCoySe薄膜和NixCoySe-6阵列。一方面，通过设计不同Ni/Co比例的NixCoySe薄膜来调控其形貌与电子结构。其中具有最佳协同效应的NixCoySe-6薄膜由片状与纳米晶组成的多颗粒结构，有利于提供更多催化活性位点。因此NixCoySe-6对电极对三碘离子还原的电催化活性优于铂及其他NixCoySe对电极，使相应染料敏化太阳能电池的光电转换效率达到7.40%。另一方面，通过构建NixCoySe-6阵列对电极增强光阳极的光捕获效率来提升短路电流密度，该电池器件实现了7.64%的卓越光电性能，比铂基器件（6.32%）提升了20.9%。这些成果有助于设计和合成具有高电催化活性的三元硒化物，作为染料敏化太阳能电池中无铂对电极材料的优选方案。
研究不足
实验的技术和应用限制，以及潜在的优化领域。
1：实验设计与方法选择：
电沉积过程如下进行。电镀液由2.5 mM氧化硒、
2：5 mM氧化硒、5 mM氯化钾和5 mM金属盐（六水合氯化镍与六水合氯化钴）溶于50 mL去离子水与乙醇（体积比
12.5 mM氯化钾和5 mM金属盐（六水合氯化镍与六水合氯化钴）溶于50 mL去离子水与乙醇（体积比4:1）的混合溶剂中组成。清洗后的FTO玻璃（1.5 cm × 2.5 cm）、Ag/AgCl电极和铂丝分别作为工作电极、参比电极和对电极。电沉积电位通过CHI660E电化学工作站的三电极体系多电位阶跃法提供，设置两个电沉积电位分别为-1.2 V和0.2 V，对应电沉积时间分别为6秒和24秒，循环次数为12次。随后用去离子水冲洗电沉积后的FTO玻璃获得NixCoySe薄膜。通过调节电镀液中Ni/Co摩尔比制备不同镍钴比例的NixCoySe薄膜，标记为NixCoySe-z（z=0,3,4,6,9,12,18）薄膜。其中NixCoySe-0、NixCoySe-3、NixCoySe-4、NixCoySe-6、NixCoySe-
3：5 cm × 5 cm）、Ag/AgCl电极和铂丝分别作为工作电极、参比电极和对电极。电沉积电位通过CHI660E电化学工作站的三电极体系多电位阶跃法提供，设置两个电沉积电位分别为-2 V和2 V，对应电沉积时间分别为6秒和24秒，循环次数为12次。随后用去离子水冲洗电沉积后的FTO玻璃获得NixCoySe薄膜。通过调节电镀液中Ni/Co摩尔比制备不同镍钴比例的NixCoySe薄膜，标记为NixCoySe-z（z=0,3,4,6,9,12,18）薄膜。其中NixCoySe-NixCoySe-NixCoySe-NixCoySe-NixCoySe-NixCoySe-12和NixCoySe-18的Ni/Co摩尔比分别为
9、NixCoySe-12和NixCoySe-18的Ni/Co摩尔比分别为0:
4：
5：
6：
7：
8：
1和1:0。
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X-ray powder diffraction
D8-Discover
Bruker
Characterizing the crystalline structure of NixCoySe films and NixCoySe-6 array.
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Scanning electron microscope
JEOL 7800F
JEOL
Characterizing the morphology of NixCoySe films and NixCoySe-6 array.
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Transmission electron microscope
JEOL 2100F
JEOL
Characterizing the microstructure of NixCoySe-6 film and NixCoySe-6 array.
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X-ray photoelectron spectroscopy
Escalab 250Xi
Thermo Scientific
Determining the chemical composition and chemical states of NixCoySe-6 array.
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UV-vis-NIR spectrophotometer
UV-3600
Shimadzu
Analyzing the transmittance spectra of PS array, NixCoySe-6 film and NixCoySe-6 array.
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CHI660E electrochemical workstation
CHI660E
CH Instruments
Providing electrodeposition potential and analyzing the electrocatalytic performance of as-fabricated CEs.
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Energy dispersive X-ray spectrometer
Obtaining the element mapping of NixCoySe-6 film and NixCoySe-6 array.
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