魏立国， 毛 伟， 王 东， 余福蓉， 何晖毅， 邹明月

(黑龙江科技大学 环境与化工学院， 哈尔滨 150022)

0 引 言

染料敏化太阳能电池(DSSCs)作为太阳能利用的有效方式之一，因其制作工艺简单、成本低廉、应用前景良好而备受关注[1-2]。对电极在DSSCs的工作过程中起着促进染料分子还原的作用[3-5]。因此，对电极材料选取直接影响电池性能。Pt相关材料一直被认为是理想的三碘化还原反应催化剂[6]。然而，Pt催化剂成本高和低储量成为其实现商业化的瓶颈。因此，探索可替代Pt的对电极材料具有实际意义。目前，研究焦点主要集中在Pt金属合金[7]，金属硫化物[8-9]，过渡金属碳化物[10]和碳质材料[11-15]等几方面。其中，碳质材料具有高电导率、优越的抗氧化及抗电解液腐蚀性能等优势[16]，成为一种很有前途的候选材料。

褐煤作为一种碳质材料，在炭煤储量中占相当大的比例，且含氧官能团含量高、杂原子丰富，具有特定的网络空间和孔结构[17]。这些优良的性能在光电材料领域以及制备催化剂方面有很广阔的应用前景[18]。然而，作为对电极材料褐煤缺乏必要的催化活性位点，导电性不佳，限制了其在DSSCs中的使用。因此，如何提高褐煤对电极材料的导电性和电催化活性是推动其在DSSCs中应用的关键。

笔者以内蒙霍林河褐煤为原材料合成了金属Ni修饰褐煤半焦并进行表征分析。将合成的样品组装成对电极，通过测试研究了酸处理、金属Ni修饰和半焦的形成对电催化性能及DSSCs光电性能的影响。最终提高了褐煤对电极材料的光电性能。……