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关于还原氧化石墨烯（rGO）功能化作为染料敏化太阳能电池（DSSC）对电极的初步研究结果
摘要： 为降低染料敏化太阳能电池（DSSC）的制造成本并替代铂（Pt）基对电极（CE），我们采用改良Hummer法结合微波辐照技术，从市售石墨棒合成了还原氧化石墨烯（rGO）粉末。通过将rGO溶于含乙基纤维素（ES）的溶剂中，经两步退火工艺将其附着于FTO表面。采用旋涂技术制备了不同厚度的rGO薄膜（分别为1层rGO（A1）、5层rGO（A2）、10层rGO（A3）和15层rGO（A4））并进行退火处理，以Pt为对电极的参比电池记为A5。四探针法测得的薄膜电阻及电导率计算表明：随着rGO层数增加，电导率递减（A1至A4依次为0.58、0.42、0.07和0.03 S/cm）。光伏测试显示，采用rGO作为CE催化剂可将电池效率从3.82%（A5）提升至4.52%（A1）。当rGO层厚度从A1（2.1 μm）增至A2（10.5 μm）时，效率进一步提高至5.89%；但继续增加至A3（21 μm）和A4（31.5 μm）时，转换效率分别降至2.57%和0.33%。其中10.5 μm厚度的A2电池获得最高转换效率。需进一步研究CE厚度与电导率对DSSC内部参数的影响，以深入理解该现象。
关键词： 还原氧化石墨烯（rGO）、导电性、光伏测量、染料敏化太阳能电池（DSSC）、对电极
更新于2025-09-23 15:19:57
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钴配合物染料作为染料敏化太阳能电池中的新型敏化剂
摘要： 本研究引入钴金属配合物作为一类新型敏化剂，以更深入地探究染料敏化太阳能电池光电转换效率(PCE)的作用机制。紫外-可见光谱显示该染料在498和650纳米波长处呈现最大吸收峰。以二氧化钛作为电池光阳极，其X射线衍射谱表明晶相为锐钛矿型(101)。扫描电子显微镜(SEM)观测显示光阳极表面形貌由约25纳米的二氧化钛纳米颗粒构成。循环伏安法(CV)研究表明，作为电池对电极的铂包覆氟掺杂氧化锡(FTO)存在氧化还原过程。光电测试显示，在AM1.5(100毫瓦/平方厘米)光照条件下，该钴配合物敏化太阳能电池的短路电流密度(JSC)、开路电压(VOC)、填充因子(FF%)和光电转换效率(PCE%)分别为48.80微安/平方厘米、0.7伏、44%和0.09%。该电池还具有高光捕获效率(LHE)(约61%)和钴配合物染料的高摩尔吸光系数(12,500 M-1·厘米-1)等光学优势。结果表明：取决于染料结构的电子注入量子产率(φing)作为关键参数影响着JSC值，而钴配合物染料给体部分吡啶环的构象对φing及后续PCE具有显著影响。这些发现为理解染料敏化太阳能电池效率的作用机制提供了新视角。
关键词： 染料敏化太阳能电池、光阳极、染料、对电极、光伏测量、钴配合物
更新于2025-09-12 10:27:22