敏化太阳能电池中石墨对电极制备与性能-论文.pdf

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1、第34卷第2期西安科技大学学报Vo1．34No．22014年03月JOURNALOFXI’ANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOL0GYMar2014文章编号：1672—9315(2014)02—0240—04敏化太阳能电池中石墨对电极制备与性能南辉，王刚，赵美玲，陈慧媛(1．青海大学机械工程学院，青海西宁810016；2．青海大学化工学院，青海西宁810016)摘要：纳米材料具有特殊的物理化学性能，发展迅速，具有催化功能的纳米石墨材料更是在电催化领域应用广泛。文中以纳米石墨为原料，采用球磨、匀浆、超声一旋转等方法制备廉价的石墨材料替代铂作为敏化太阳能电池(DSC)

2、的对电极，并将其组装成电池进行光电性能测试，探讨了不同制备方法对纳米石墨形貌与光电性能的影响，实验结果表明：用超声一旋转法制备的石墨材料组装的电池性能最佳，与铂对电极组装的电池相比较，在一个标准太阳光下的光电转换效率达到铂对电极DSC的80．3％．关键词：敏化太阳能电池；石墨；对电极中图分类号：TK514文献标志码：APreparationandpropertiesofgraphitecounterelectrodesfordye—sensitizedsolarcellsNANHui，WANGGang，ZHAOMei—ling，CHENHui—yuan(1．SchoolofMechani

3、calEngineering，QinghaiUniversity，Xining810016，China；2．SchoolofChemicalIndustry，QinghaiUnivemity，Xining810016，China)Abstract：Nano—materialswithspecialphysicalandchemicalperformancearedevelopedrapidlyduringthepastdecades，amongnumerousnano—materials，graphiteinnano-scaleiswidelyappliedinelectroca—tal

4、ysisarea．Inthisarticle，dyesensitizedsolarcellshavebeenfabricatedwithgraphitecounterelec—trodespreparedbythemethodsofballmill，pulp—refinerandultrasonicdisruptor．Theeffectsofdifferentpreparationmethodsfornanographitesurfactantandthephotovohaicperformancewasstudied．I-Vmeasurementsresultsshowedthatth

5、elight··to-·energyconversioneficiencyofthecellsassemblyofgraphitecounterelectrodeswithultrasonicdisruptorreachedupto80．3％ofthatwithPtcounterelec—tI．0desunderAM1．5and100mW／cmillumination．Keywords：dye—sensitizedsolarcell；graphite；counterelectrodes能电池、染料敏化太阳能电池(DSC)等。其中，染0引言料敏化太阳能电池因其高理论效率成为近年来国太阳能是

6、一种清洁可再生资源，近年来将太内外研究的热点。目前，用于DSC对电级的阳能转化为电能的研究发展最快。目前，太阳能材料为Pt对电极，但Pt是贵重金属，价格较高，昂电池主要分为硅系太阳能电池、化合物薄膜太阳贵的成本大大限制了DSC的应用，如何降低电池收稿日期：2013一O9一o4基金项目：青海大学校级中青年科研基金项目(2011一QGY一4)；青海省科技厅国际合作项目(2012一H一802)通讯作者：南辉(1984一)，男，汉，山西运城，硕士研究生，E—mail：865615800@qq．con242西安科技大学学报2014正石墨浆料在烧结过程中，做为粘结剂的高分2．3石墨对电极DSC和铂对

7、电极DSC的光电性子发生分解，生成气体，在电极表面留下的孔洞，能对比使电子在转移过程中发生短路，从而影响电池的采用超声一旋转蒸发的方法制备石墨浆料，效率。图1是为3种方法制备的石墨对电极的将其丝网印刷于导电玻璃上制成石墨对电极，与SEM图，其中球磨法(a)制备的膜颗粒团聚较严溅射法制备的Pt对电极的DSC进行光电性能比重，薄膜表面不平整，有较大的空洞，将导致电解较，Pt对电极的溅射时间为20S．质中氧化一还原电对与电极的导电玻璃基底