本文關(guān)鍵詞：染料敏化太陽能電池織物對(duì)電極的制備及性能研究

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【摘要】：染料敏化太陽能電池(DSSC)由于制備方法簡(jiǎn)單,成本較低,轉(zhuǎn)換效率高,環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)受到研究者的關(guān)注。染料敏化太陽能電池主要有光陽極,對(duì)電極和電解質(zhì)等組成。其對(duì)電極主要用于收集電子,加速電解質(zhì)溶液中I-/I3-與對(duì)電極之間的電子交換速度。而傳統(tǒng)的對(duì)電極多以FTO或ITO的導(dǎo)電玻璃為基材,并在上面鍍一層鉑作為催化材料,由于導(dǎo)電玻璃質(zhì)量重,易破碎,并且制備方法復(fù)雜,而金屬鉑又是貴重金屬,價(jià)格昂貴且儲(chǔ)存量較少等限制了染料敏化太陽能電池的商業(yè)化發(fā)展。本論文圍繞著DSSC對(duì)電極非鉑柔性化發(fā)展問題開展研究,以日常用的棉布為原基材,采用化學(xué)鍍方法使棉布金屬化,分別利用原位聚合,電化學(xué)聚合的方法在金屬化織物上制備聚吡咯(PPy)和利用電化學(xué)沉積硫化鎳(Ni S)的方法在金屬化織物上制備非鉑的催化層,從而組裝織物對(duì)電極染料敏化太陽能電池。利用掃描電鏡、紫外可見光吸收光譜、紅外光譜、X-射線衍射、循環(huán)伏安,交流阻抗,I-V曲線等表征方法來分析制備的織物對(duì)電極的性能。主要結(jié)論如下:(1)我們?cè)谌粘Ｓ玫拿薏煎冩囎鳛镈SSC的導(dǎo)電基材,在其上原位聚合聚吡咯作為催化層材料來制備新穎的DSSC織物對(duì)電極,這種織物對(duì)電極對(duì)減少I3 濃度具有較好的催化活性。用織物對(duì)電極制備的DSSC的光電轉(zhuǎn)換效率在AM1.5的光強(qiáng)下達(dá)到了3.30%。我們的研究結(jié)果表明聚吡咯/鎳復(fù)合的織物對(duì)電極是一種很有發(fā)展前景的非鉑對(duì)電極的替代品,他不僅具有較好的柔性,而且質(zhì)量輕,價(jià)格便宜,攜帶方便,生產(chǎn)成本低,降低了DSSCs的運(yùn)輸成本。(2)電化學(xué)聚合方法在鍍鎳布上合成PPy并作為DSSC的對(duì)電極,這種電化學(xué)聚合方法得到的PPy膜具有多孔疏松結(jié)構(gòu),有利于催化I3-的反應(yīng)。在AM1.5的光照下,其組裝的DSSC光電轉(zhuǎn)換效率為3.91%。該電極材料具有較好的電化學(xué)性能。(3)過渡金屬硫化物具有特殊的結(jié)構(gòu)性能,利用電化學(xué)沉積的方法在鍍鎳不上沉積硫化鎳制備織物對(duì)電極,組裝的DSSC在AM1.5的光照下其光電轉(zhuǎn)換效率為1.7%。其性能還需要進(jìn)一步的改進(jìn)和研究。
【學(xué)位授予單位】：武漢紡織大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM914.4

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王蕾;梁振華;;硅太陽能電池的環(huán)境問題與新型太陽能電池研發(fā)的必要性[J];硅谷;2013年13期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張楠楠;染料敏化太陽能電池新型對(duì)電極材料的結(jié)構(gòu)可控設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D];華東理工大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：1196431