包裹氮掺杂类石墨碳壳的CoNi双金属合金纳米颗粒的合成及其在染料敏化太阳能电池对电极中的电催化活性

摘要： 通过简易溶剂热反应，采用不同原料摩尔比（Co:Ni及CoNi:乙二胺四乙酸）制备出双金属合金CoNi纳米颗粒包裹氮掺杂类石墨碳壳并分散于氮掺杂类石墨碳片层（CoxNi1?x@NC）的复合材料，经煅烧后合成。将该材料作为对电极薄膜沉积于染料敏化太阳能电池中时发现：只需在CoxNi1?x@NC合成过程中适当调节摩尔比（Co:Ni与CoNi:乙二胺四乙酸），即可优化其对三碘离子还原的电催化活性。使用该对电极的电池展现出显著的化学组分依赖性光伏性能，在最优条件下实现了3.58%的优异能量转换效率，表明其作为染料敏化太阳能电池对电极具有极高应用潜力。该对电极不仅成本远低于铂对电极，更为设计和制备其他可替代铂的低成本高效对电极奠定了基础。