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oe1(光电查) - 科学论文

86 条数据
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  • 电解质介质中已探索的铂对电极与光阳极之间的平衡，用于实现高效液结光伏器件

    摘要： 本研究探讨了电解液中Pt暴露面积与光阳极面积之比（REP）对染料敏化太阳能电池（DSCs）性能的影响。结果表明，随着REP值的增加，DSCs的功率转换效率随之提升。当REP值为64/49时，电池获得了最高的8.40%功率转换效率。此外，研究还从降低或增大对电极（CE）与光阳极表面积比的角度，深入分析了效率与制造成本的关系。本研究成果可为未来高效大规模DSCs的进一步发展提供思路。

    关键词： 探索了Pt区域、光阳极、对电极、染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于Ba2Cu8Ni2Se12催化剂与CoS纳米球修饰的石墨烯用于染料敏化太阳能电池对电极的研究

    摘要： 通过简易水热法合成了一种新型石墨烯-钡镍硒化物/硫化钴纳米球复合结构（GBC），用作染料敏化太阳能电池（DSSCs）的对电极（CE）。本研究中，Ba2Cu8Ni2Se12（BCNS）与硫化钴纳米球直接在石墨烯片层上生长并形成强相互作用。通过系统研究GBC的形貌特征、电化学性能及光伏特性发现：在双面DSSCs中，该对电极展现出12.37%的功率转换效率，与传统铂电极（4.07%）相比具有显著优势。这一数值明确表明GBC结构的协同效应可提供更大的催化活性面积和优异的电子传输路径。该对电极器件性能优异，有望成为比铂更经济的DSSCs用低成本对电极材料。

    关键词： CoS纳米球，对电极，石墨烯，染料敏化太阳能电池，Ba2Cu8Ni2Se12

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 等离子体处理的CoSn/RGO纳米复合材料：一种低成本且可持续的染料敏化太阳能电池对电极

    摘要： 最先进的铂对电极（CE）的高成本阻碍了染料敏化太阳能电池（DSC）的大规模应用?？⑽扌璨呋镣北３侄ゼ獯呋钚缘腃E材料是降低成本的一种途径。本研究通过等离子体辅助还原氧化石墨烯的含氧官能团并结合双金属纳米颗粒（NPs）在RGO表面的固定化，合成了CoxSn1-x/还原氧化石墨烯（RGO）（0 ≤ x ≤ 1）纳米杂化物，并将其作为廉价、稳定且储量丰富的DSC对电极材料。通过优化合金NPs的组成以实现DSC最高效率，最终获得Co0.9Sn0.1/RGO纳米复合材料。该器件的最佳性能与实验测得的Co0.9Sn0.1/RGO对电极最低电荷转移电阻及最高电催化活性高度吻合。采用该合成对电极的DSC在长期运行中表现出良好稳定性?？⒌腃oSn/RGO纳米杂化物及其合成策略均具成本效益。本研究为商业化所需的高效稳定DSC提供了经济可行且环保的纳米技术方案。

    关键词： 等离子体还原、双金属合金CoxSn1-x、纳米杂化物、还原氧化石墨烯、对电极、染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 几种经济环保的生物碳电极用于高效钙钛矿太阳能电池

    摘要： 限制钙钛矿太阳能电池（PSCs）应用的主要问题之一是空穴传输材料（HTMs）和贵金属电极的高成本。对于无贵金属的HTMs和PSCs，碳材料已被用作对电极（CEs）。本文采用并比较了四种超低成本生物碳材料在PSCs中的应用。结果表明，基于不同生物碳CEs的PSCs的光伏性能由这些生物碳的界面连接、功函数（WF）、方阻、结晶度和形貌决定。目前最先进的基于生物碳CEs的PSCs实现了高光电转换效率（12.82%）?；谏锾糃Es的PSCs比传统器件更稳定，在室温下储存2000小时后仍能保持初始PCE的87%。我们的工作为探索低成本生物碳材料提供了新途径，并可加速基于碳电极的PSCs的应用。

    关键词： 稳定性、钙钛矿太阳能电池、对电极、光伏性能、生物碳

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 低成本太阳能电池在氧化铜/四氧化三钴界面结构与氧化石墨烯集成下的反应活性提升

    摘要： 开发具有高性能、低成本且环境友好的对电极（CEs）是染料敏化太阳能电池（DSSCs）实现商业应用的核心。本研究首次通过将自组装的CuO/Co3O4纳米球封装于氧化石墨烯（GO）中，制备出多孔界面CuO/Co3O4@GO（CCO@GO）杂化材料并用作对电极。进一步测试证实，优化后的CCO@GO杂化材料不仅提供了更高的比表面积（86.7 m2·g?1）和更多暴露的催化位点，还将DSSC的功率转换效率（PCE=8.34%）显著提升——该数值高于Co3O4基对电极（2.66%）和商用Pt对电极（7.85%）。结果表明，界面型CuO/Co3O4@GO杂化材料通过协同作用加速了I3?/I?氧化还原对的扩散与电子传输，从而促进反应动力学。本工作为探索经济高效的无铂DSSC对电极提供了重要途径，同时对其他能源相关领域的进一步发展也具有推动意义。

    关键词： 染料敏化太阳能电池、界面结构、过渡金属氧化物、CuO/Co3O4@GO、对电极

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过分子掺杂剂上的吸电子/供电子单元修饰还原氧化石墨烯层：用于染料敏化太阳能电池的简易无金属对电极电催化剂

    摘要： 掺杂了苯胺（AN）和硝基苯（NB）小分子的还原氧化石墨烯纳米片（rGO）作为染料敏化太阳能电池（DSSCs）中无需铂且储量丰富的对电极（CEs）具有吸引力。扫描电子显微镜和透射电子显微镜证实其具有非常薄的层状结构，且纳米片呈褶皱和折叠形态。傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱和X射线光电子能谱（XPS）证实了AN或NB与rGO之间的结合。本工作研究了两种不同的氧化还原电解质：I?/I??和[Co(bpy)?]3?/2?。与基于rGO电极的DSSCs相比，采用I?/I??和[Co(bpy)?]3?/2?电解质的AN-rGO（1:10）和NB-rGO（1:10）电极基DSSCs分别显示出40–50%和30–35%的功率转换效率提升。此外，AN-rGO（1:10）和NB-rGO（1:10）在电化学连续测试中均表现稳定。这种优异的光电性能与还原氧化石墨烯和分子之间诱导的电荷转移相关，有效促进了I?/I??和[Co(bpy)?]3?/2?离子的还原和再生。

    关键词： 电催化剂、染料敏化太阳能电池、分子掺杂剂、还原氧化石墨烯、对电极

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于分层CoS2/N掺杂C@Co-WS2蛋黄壳纳米多面体构建无铂染料敏化太阳能电池电催化剂

    摘要： 具有蛋黄-壳结构的纳米材料因其更大的比表面积、更高效的活性位点及更短的电荷传输路径，被公认为能源转换器件中极具前景的先进催化剂。本研究开发了一种简便的模板法，合成了蛋黄-壳结构CoS?/N掺杂碳@Co-WS?（CoS?/NC@Co-WS?）作为染料敏化太阳能电池的对电极材料。具体而言，以沸石咪唑酯骨架-67（ZIF-67）为模板，通过阴离子转化/交换过程与(NH?)?WS?反应，随后进行硫化处理。此外，我们还探究了反应物质量比对催化剂形貌及电化学性能的影响。当ZIF-67前驱体与(NH?)?WS?的质量比为5:1时，无铂染料敏化太阳能电池的功率转换效率高达9.21%，显著优于铂基电池（8.18%）。这一优异性能可归因于多元素协同效应、显著的蛋黄-壳结构以及最大的比表面积（110 m2·g?1）。

    关键词： 纳米多面体，CoS2/NC@Co-WS2，对电极，催化活性，染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 高效生物基多孔碳与碳化钨复合的染料敏化太阳能电池对电极材料

    摘要： 生物基多孔碳（CMA和CTA）分别通过微波辅助活化法（MA）和两步化学活化法（TA）从废弃纸板成功制备。与CMA样品（比表面积655.36平方米/克，总孔容0.62立方厘米/克）相比，制得的CTA样品具有更高比表面积（824.16平方米/克）和更大总孔容（0.71立方厘米/克）。更高的比表面积可提供更多催化位点，因此采用CTA对电极（CE）组装的染料敏化太阳能电池（DSSC）实现了6.76%的功率转换效率（PCE），优于基于CMA的DSSC（6.19%）。进一步引入碳化钨（WC）分别与CTA、CMA形成复合催化剂（WC/CTA和WC/CMA）以提升催化活性。得益于生物基多孔碳与WC的协同效应，搭载WC/CTA和WC/CMA对电极的DSSC分别展现出7.32%和6.85%的优异PCE值，接近铂基电池（7.51%）。本研究为从生物基碳合成低成本高性能复合催化剂提供了有效策略，实现了生物质废弃物在新能领域的资源化利用。

    关键词： 电催化剂、对电极、生物基碳、碳化钨、染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于金属有机框架化合物的MoS2@Co3S4复合材料简易水热合成法及其作为高效液态太阳能电池对电极的应用

    摘要： 采用水热法以钴基金属有机框架材料ZIF-67为前驱体，制备了中空Co3S4多面体负载MoS2纳米片复合材料MoS2@Co3S4-0.5。该中空Co3S4多面体与均匀分布的MoS2纳米片结构不仅能防止MoS2团聚，还可增大材料比表面积并暴露更多催化活性位点。该复合材料对三碘化物还原反应具有优异的协同催化效应。作为对电极材料应用于染料敏化太阳能电池时，MoS2@Co3S4-0.5展现出卓越催化活性，实现7.86%的光电转换效率，优于铂对电极6.99%的性能表现。这表明MoS2@Co3S4-0.5复合材料可作为高效低成本的贵金属铂替代材料，用于染料敏化太阳能电池对电极。

    关键词： 金属有机框架，简易水热合成法，过渡金属硫化物，染料敏化太阳能电池，对电极

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 无铂透明导电氧化物（Pt-TCO）的锡银铜三元合金作为染料敏化太阳能电池的低成本对电极层

    摘要： 染料敏化太阳能电池（DSSC）的性能很大程度上取决于从外电路高效回收电子以还原氧化的氧化还原介质（电解质）。目前作为对电极关键组件的透明导电氧化物（TCO）玻璃基板和铂（Pt）金属虽具高效性但成本极高，这限制了该技术的商业化应用。此外，铟锡氧化物（ITO）或氟掺杂锡氧化物（FTO）缓慢的催化活性对电子回收毫无助益。本研究探究了市售经济型锡银铜（Sn-Ag-Cu）三元复合浆料作为FTO涂层和Pt催化剂的潜在替代品，与染料敏化太阳能电池对电极协同工作。通过扫描电子显微镜（SEM）观察了原始浆料的形貌，采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）分别分析其催化活性与电子动力学特性，最终利用IVT 2600太阳光模拟器测试电流-电压特性。Sn:Ag:Cu复合材料展现出卓越的催化性能，从而获得优异的整体光电转换效率——实测转换效率达6.78%，相当于含FTO/Pt催化剂DSSC效率的86%。

    关键词： 复合材料、铜、染料敏化太阳能电池、催化、对电极、银

    更新于2025-09-19 17:13:59