聚吡咯及其復(fù)合物在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用.pdf

1、染料敏化太陽能電池(DSSC)是近年來發(fā)展起來的一種新型太陽能電池,它具有理論轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境友好、制造工藝簡單等優(yōu)點,成為國內(nèi)外研究的熱點。染料敏化太陽能電池的研究不僅對廉價太陽能電池的探索制備有重要的意義,其研究結(jié)果在光電化學(xué)、半導(dǎo)體光電子學(xué)、有機(jī)電解質(zhì)及納米多孔材料等方面均具有重要的科學(xué)意義。本論文以降低電池成本、提高電池效率為出發(fā)點,開展了基于導(dǎo)電聚合物對電極的染料敏化太陽能電池研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.選用不

2、同的模板,通過化學(xué)浴沉積法制備了兩種形貌的聚吡咯對電極—球狀聚吡咯對電極和棒狀聚吡咯對電極。相對于無模板制備的常規(guī)聚吡咯對電極,球狀聚吡咯對電極和棒狀聚吡咯對電極表現(xiàn)出更優(yōu)的電化學(xué)催化活性,將球狀聚吡咯對電極和棒狀聚吡咯對電極組裝成 DSSC,其光電轉(zhuǎn)換效率分別為4.45％和5.00%。
　　2.利用棒狀聚吡咯較高的比表面積,通過循環(huán)伏安法在聚吡咯納米棒上包覆一層鉑納米顆粒得到PPy/Pt低鉑復(fù)合納米棒催化劑,通過兩者的復(fù)合,PP

3、y/Pt結(jié)合了 PPy和 Pt各自的優(yōu)點并表現(xiàn)出電導(dǎo)率高、催化活性優(yōu)異的性能;基于PPy/Pt復(fù)合納米纖維對電極的DSSC取得了高達(dá)7.08%的光電轉(zhuǎn)換效率;
　　3.在棒狀聚吡咯對電極的基礎(chǔ)上,引入過渡金屬硫化物,通過循環(huán)伏安法電沉積一層硫化鈷制備了 PPy/CoS無鉑復(fù)合物對電極,電化學(xué)測試表明,在電沉積CoS的厚度為100nm的優(yōu)化條件下,PPy/CoS復(fù)合物對電極具有明顯優(yōu)于Pt對電極的電催化活性,基于PPy/CoS對電極