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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 激光刻划还原氧化石墨烯作为染料敏化太阳能电池的对电极

    摘要： 还原氧化石墨烯（rGO）因可作为传统铂基对电极的低成本、地壳储量丰富的替代材料，在染料敏化太阳能电池（DSSCs）领域备受关注。近年来，直接激光写入技术作为一种成本低廉、高效省时且高分辨率的催化型rGO基电极制备方法正崭露头角。本研究通过商用LightScribe DVD刻录机在ITO/PEN基底上实验制备出激光刻写rGO，并将其用作DSSC对电极。扫描电镜（SEM）与拉曼光谱表征显示，激光刻写后的rGO薄膜呈现具有多层卷曲或倾斜石墨烯的粗糙结构。通过循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）分析进一步探究了其电催化活性与电荷转移特性。最终基于rGO对电极的DSSC在标准太阳光AM 1.5G照射下实现了2.07%的光电转换效率。本研究开发了一种简便且极具前景的激光刻写方法，为DSSC应用制备rGO基对电极材料提供了新途径。

    关键词： 染料敏化太阳能电池、激光刻划、还原氧化石墨烯、对电极

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 高效染料敏化太阳能电池用MoS2–MoO2/MWCNTs对电极的合成

    摘要： 本工作通过将氟掺杂氧化锡玻璃上一步水热法制备的MoO2薄膜和MoO2/MWCNTs复合薄膜在氩气氛围中500°C硫化2小时，制得用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)的MoS2-MoO2和MoS2-MoO2/MWCNTs对电极(CEs)。X射线衍射证实MoS2-MoO2和MoS2-MoO2/MWCNTs薄膜表面生长的MoS2颗粒具有六方晶型结构。采用场发射扫描电镜和透射电镜研究了MoO2、MoO2/MWCNTs、MoS2-MoO2及MoS2-MoO2/MWCNTs CEs的形貌，拉曼光谱鉴定了MoS2-MoO2/MWCNTs样品中的官能团。循环伏安和电化学阻抗谱测试表明，与MoO2、MoO2/MWCNTs及MoS2-MoO2 CEs相比，MoS2-MoO2/MWCNTs CE具有更高的电催化活性和更低的电荷转移电阻。值得注意的是，基于MoS2-MoO2/MWCNTs CE的DSSC实现了7.79%的光电转换效率，高于Pt基DSSC的7.26%。

    关键词： 电催化活性、染料敏化太阳能电池、对电极、MoS2–MoO2、MWCNTs

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 硫化铜/亚硒化亚铜作为量子点敏化太阳能电池的新型对电极

    摘要： 本文首次提出将硫化铜/硒化铜（Cu2S/Cu2Se）复合材料作为量子点敏化太阳能电池（QDSSCs）的新型对电极（CE）。这种新型对电极对多硫化物电解液表现出更高的电催化性能。结果表明，当对电极材料从硫化铜（CuS）更换为（Cu2S/Cu2Se）复合材料时，短路电流和电池效率分别从7.22 mA/cm2提升至19.18 mA/cm2，从1.36%提升至4.60%。电化学阻抗谱（EIS）研究和塔菲尔极化分析表明，（Cu2S/Cu2Se）对电极在电解液-对电极界面具有更低的电荷转移电阻——（Cu2S/Cu2Se (5)）对电极的电阻值为6.2 Ω，而纯硫化铜（Cu2S）对电极的电阻值高达142.1 Ω。

    关键词： 硒化亚铜、硫化铜、电催化性能、对电极、量子点敏化太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 用于染料敏化太阳能电池的丝网印刷PEDOT:PSS/埃洛石对电极

    摘要： 本工作通过简单均质化工艺制备了由导电聚合物聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)和绝缘性埃洛石纳米管(HNTs)作为填料，并添加不同有机添加剂组成的水基粘稠丝网印刷油墨。将PEDOT:PSS/HNTs油墨丝网印刷于FTO基底上，用作染料敏化太阳能电池(DSSCs)的对电极(CEs)。热重分析表明，HNTs的引入显著提升了油墨的热稳定性。XPS结果显示，PEDOT:PSS与HNTs的简单均质化过程形成了致密的PEDOT:PSS/HNTs纳米复合结构，其中组分通过物理相互作用结合。当HNTs含量为1 wt%时，丝网印刷的PEDOT:PSS/HNTs对电极达到最高导电率(381 S/cm)。电化学测试(CV和EIS)证实了HNTs填料在对电极中的积极作用。采用PEDOT:PSS/HNTs对电极的DSSCs展现出更优的光伏性能，其转换效率(η=4.5%)较PEDOT:PSS对电极提升约15%。

    关键词： 丝网印刷、印刷电子学、对电极、埃洛石纳米管、PEDOT:PSS、染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 原位热转化氧化石墨烯薄膜为还原氧化石墨烯薄膜以制备高效染料敏化太阳能电池

    摘要： 还原氧化石墨烯纳米片严重团聚及其与导电基底弱粘附极大限制了电催化性能。为克服这一缺陷，我们提出一种简单策略：先将氧化石墨烯薄膜吸附于导电基底，再通过原位热转化制备高效还原氧化石墨烯薄膜。与直接吸附还原氧化石墨烯纳米片制备的薄膜相比，原位热转化获得的还原氧化石墨烯薄膜因与导电基底粘附更强且无团聚、薄膜质量更优，在I3?还原反应中展现出更高电催化活性。经热转化的还原氧化石墨烯阴极功率转换效率达6.35%，显著高于直接吸附法制备的1.20%。该研究为简易低成本阴极制备开辟了新途径。

    关键词： 还原氧化石墨烯，对电极，氧化石墨烯，原位热转化，染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 优化NiSe/石墨烯纳米杂化对电极中石墨烯含量以提升染料敏化太阳能电池的光伏性能

    摘要： 通过简便的原位水热法，将硒化镍（NiSe）纳米颗粒负载于不同质量比的石墨烯纳米片（GN）上，制得相应的NiSe/GNx（x=0.25至1.00）纳米杂化材料，从而结合石墨烯的高比表面积优势与NiSe均匀固定的催化位点特性。当质量比为1:0.50（即NiSe/GN0.50）时，该纳米杂化材料展现出更高的电催化活性和电解质扩散性能。相较于标准铂基（η=7.68%）染料敏化太阳能电池（DSSC），NiSe/GN0.50的光电转换效率提升至12%（η=8.62%）。这种效率提升主要源于NiSe的催化能力与石墨烯的多重界面电子转移路径，从而增强了电荷转移能力并加速了对电极/电解质界面的三碘离子还原动力学。循环伏安法（CV）、电化学交流阻抗（EIS）及塔菲尔极化研究结果证实了NiSe与GN的协同效应，以及该纳米杂化材料作为DSSC高效对电极（CE）的高度可行性。

    关键词： 光伏性能，对电极，石墨烯纳米片，硒化镍，染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 用于太阳能电池的碳包覆黄铁矿薄膜的绿色简易制备方法

    摘要： 采用绿色简便方法制备了碳包覆黄铁矿(FeS2@C)。利用葡萄糖源在核-黄铁矿纳米颗粒表面形成无定形碳壳层。通过为合成的黄铁矿纳米颗粒包覆碳层，并采用旋涂法将碳包覆黄铁矿沉积在掺氟氧化锡(FTO)基底上，制得FeS2@C薄膜。对FeS2@C薄膜的形貌、结构和化学组成特性进行了测量与表征。制备了具有FTO/TiO2/氧化还原电解质/对电极(FeS2@C、原始FeS2和Pt)/FTO结构的器件。测得FeS2@C器件(PCE约6.94%)、原始FeS2器件(PCE约5.69%)和Pt器件(PCE约6.48%)的功率转换效率(PCE)。器件性能的提升表明，FeS2@C薄膜可作为染料敏化太阳能电池(DSSCs)的高性能对电极(CE)。

    关键词： 染料敏化太阳能电池，碳包覆黄铁矿，FeS2@C，对电极，功率转换效率

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于电沉积硫掺杂MSex（M=Co，Ni）薄膜的染料敏化太阳能电池光伏性能提升

    摘要： 通过电沉积技术对三元过渡金属硫硒化物薄膜进行理性设计，仍是进一步提升其催化活性的关键挑战。本研究报道了一种硫掺杂MSex（M=Co、Ni）薄膜的制备方法，该薄膜可直接用作染料敏化太阳能电池（DSSCs）的高效对电极（CEs）。通过调节电沉积溶液中S/Se的摩尔比，实现了硫掺杂MSex薄膜形貌与电子结构的精准调控。研究发现，由于具有更多暴露的活性位点和强电荷转移能力，硫掺杂MSex薄膜对I3-还原表现出优异的电催化活性。采用优化后的硫掺杂CoSex（硫掺杂NiSex）对电极制备的DSSC，其最高功率转换效率（PCE）分别达到7.44%（7.54%），显著优于铂（Pt）对电极电池（6.38%）。结果表明，硫掺杂MSex薄膜可作为具有突出电催化活性的低成本对电极材料，应用于DSSCs领域。

    关键词： 对电极，活性位点，CoSex，电沉积技术，硫掺杂，NiSex

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 掺铜碳化铁作为染料敏化太阳能电池的对电极

    摘要： 采用一种简便的2-甲基咪唑热解方法制备铜掺杂碳化铁材料作为染料敏化太阳能电池的对电极。铜掺杂碳化铁材料中的铜含量分别为：0.25%、0.5%、0.75%、1%（摩尔比例）。在这些不同铜含量的Fe3C阴极制备的DSSC中，基于0.75%铜含量的Fe3C-0.75%Cu对电极获得了最高5.68%的能量转换效率。与Pt/C基DSSC（6.22%）相比，Fe3C-0.75%Cu制备的DSSC具有相近的η值。通过循环伏安法和电化学阻抗谱对铜掺杂碳化铁对电极的还原催化性能进行表征，结果表明掺杂铜能提升碳化铁对电极的催化能力。该铜掺杂碳化铁对电极具有原料成本低、制备工艺简单的优势，展现出广阔的应用前景。

    关键词： 碳化铁、对电极、染料敏化太阳能电池、铜掺杂

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 水热法制备二元钯合金PdNi_x作为染料敏化太阳能电池对电极催化剂的合成、表征与优化

    摘要： 本研究介绍了二元钯合金PdNix的水热合成、表征及优化过程。通过对比所开发的PdNix合金（作为染料敏化太阳能电池替代对电极催化剂）与标准铂对电极催化剂及碳负载PdNi-rGO样品的还原能力，通过调节反应物摩尔比实现优化。无载体PdNi3样品展现出最高催化效率，其还原电流密度、峰间电位差和电荷转移电阻分别为35 mA cm?2、0.15 mV和0.47 Ω。结果表明，无载体PdNi3合金的催化效果优于铂和PdNi-rGO，有望成为染料敏化太阳能电池对电极的可行替代材料。

    关键词： 合金、染料敏化太阳能电池、对电极、钯、水热法

    更新于2025-09-11 14:15:04