FTO@Cu2S复合对电极的制备及性能研究.pdf

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1、第45卷第1期当代化工Vo1．45。No．12016年1月ContemporaryChemicalIndustryJanuary，2016FTO@Cu2S复合对电极的制备及性能研究靳斌斌L，陈丹。，周婷。(1．陕西国防工业职业技术学院，化学工程学院，化工研究所，陕西西安710300；2．陕西师范大学材料科学与工程学院，陕西西安710062；3．南昌市第十九中学，江西南昌3300001)摘要：利用溶胶凝胶法合成lO～2Orim的FrO颗粒，制备成FTO基底膜。运用离子交换法将cus颗粒负载到FTO基底膜上，制备出FTO@CuS复合对电极

2、。通过控制交换次数来调节cu：s的负载量。封装电池光电性能测试结果表明，离子交换法制备的对电极可以有效降低电池的内部串阻，提高电池的填充因子，当交换次数为3时，电池的光电转换效率最高可达1．84％。关键词：量子点敏化太阳电池；离子交换法；FrO@Cu：S复合对电极中图分类号：TQ152文献标识码：A文章编号：1671—0460(2016)01—0004—03ResearchonPreparationandPerformanceofFToCU2SCompositeCounterElectrodeJINBin—bin一，CHENDan，Z

3、HOUTing~(1．DepartmentofChemicalEngineering，InstituteofChemicalIndustry,ShaanxiInstituteofTechnology,ShaanxiXi’an710300，China；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShaanxiNormalUniversity,ShaanxiXi’an710062，China；3．NanchangCityMiddleSchoolNineteenth，JiangxiNanchang330

4、000，China)Abstract：FT0particleswiththesizeof10-20amweresynthesizedbysol—gelmethod．andtheas．preparedFT0wasfabricatedtoFTOsubstratefilm．Cu，SnanoparticleswereloadedonFTOfilmviaionexchangemethodtoconstructFTO@Cu2Scompositescounterelectrodes．TheamountofCu，Swastunedbycontroll

5、ingtimesofionexchange．ThephotoelectricpropertiesofthesealedcellsshowthatFT0@Cu2ScompositecounterelectrodeCansignificantlyreduceinternalresistanceandincreasemefillfactorofthecel1．Whenexchangetimewas3．thecellCanachievethehighestphotoelectricconve~ionemciencyof1．84％．Keywor

6、ds：Quantum·-dot-sensitizedsolarcells；Ionexchangemethod：FTO@Cu2SCompositeelectrodes量子点敏化太阳电池(QDSSCs)是继硅基太阳由于其对多硫电解质具有优越的催化活性，被普遍电池和薄膜太阳电池之后的第三代太阳电池的典型用作量子点敏化电池的对电极。但采用原位腐蚀铜代表，具有廉价低毒、生产能耗少等优点。QDSSCs基底法制备cu：s对电极具有明显的缺陷：(1)腐蚀所用量子点(QuantumDot，QDs)具有能带可调、多所得Cu：S膜比较疏松，电解质易渗透对电

7、极膜继续激子效应和光学稳定性等特性Ⅲ，其理论光电转换和铜基底反应，消耗电解质使电池内部干涸，稳定效率高达44％。。因此，QDSSCs为第三代光伏电池性变差；(2)腐蚀所得cus膜结构疏松易脱落；(3)的发展提供了新的机遇。然而，尽管QDSSCs的光铜基底和Fro导电玻璃不易粘结，导致电解质泄露电转换效率提高迅速(8％)，但与传统染料敏化。尽管向CuzS中加入导电材料如炭黑，石墨烯和电池(12％)相比，仍有较大差距。其中，对电极石墨粉等制备复合对电极可以有效的减少电池的催化潘J生不高以及电荷在界面上的传输效率差是影界面阻抗(Rc)，提高

8、电池的稳定性，但电池的串响电池光电转换效率的两个关键问题。阻(R)依然较大。因此，在设计电池对电极的时早前，Pt等贵金属普遍作为对电极运用在候，需要考虑降低电池的R和风，来进一步提高DSSCs中，但多硫电解质(S2-／S