富勒烯C60电沉积方法制备染料敏化太阳能电池对电极及性能分析
2011-09-25刘贵山,张娓娓,胡志强,冯俊
大连工业大学学报 2011年1期
刘 贵 山, 张 娓 娓, 胡 志 强, 冯 俊
( 大连工业大学 化工与材料学院, 辽宁 大连 116034 )
0 引 言
染料敏化太阳电池[1-3](dye-sensitized solar cell,简称DSSC)是在1991 年由瑞士联邦高等工业学院的Gratzel教授提出的一种新型光化学太阳电池,它一般由染料敏化的纳米晶TiO2薄膜光阳极,氧化还原的电解质以及具有催化作用的对电极组成,对电极是染料敏化太阳电池的重要组成部分[4]。从机理上说,I-在对电极上得到电子再生成I-3,该反应越快 ,光电响应好,不过 I-3在被还原时的过电压较大,反应较慢[5]。铂对电极由于其电阻小和催化效果好,目前在导电玻璃上镀一层铂镜,很好地解决了这一问题。但是铂的价格太高,不利于电池的使用。新型炭材料富勒烯C60与碱金属原子键合成“离子型”化合物而表现出良好的超导性能[6],过渡金属与富勒烯C60化合物表现出较好氧化还原性能[7]。由于C60是三维导体,光激发后很容易形成电子空穴对从而产生光电子转移,电流密度大,稳定性高[8],是一种新型催化剂。作者用富勒烯C60材料制备了新型碳对电极,对该新型对电极的表面形貌、薄膜厚度进行了研究,并将此电极应用于染料敏化太阳电池中,研究了它对电池特性的影响。
1 实 验
1.1 富勒烯C60对电极的制备
电溶液的配制:丙酮、无水乙醇、硝酸铝、聚乙二醇以一定的比例混合后,再与富勒烯粉末相溶,将配好的溶液超声1 h,磁力搅拌30 min,以提高富勒烯C60在溶液的分散性,形成稳定的悬浊液。
使用精密的铂电极作为阳极,FTO导电玻璃片作阴极,阴……
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