基于还原氧化石墨烯和PEDOT：PSS对电极的染料敏化太阳能电池

发布时间：2024-03-02 15:52

　　能源与环境作为当今世界发展的两大主题,一直以来,受到人们的瞩目。随着步入21世纪的大门,科技进步的同时也带来了能源方面紧缺的问题,对新能源的开发与利用需求已进入白热化阶段。太阳能作为清洁的可再生能源被广泛开发,到1991年染料敏化太阳能电池(DSSC)问世已是第三代太阳能电池。DSSC性能相对稳定、制作流程简单、成本价格较低且对环境友好,因此发展潜力无限。目前,DSSC最常用的对电从极材料是贵金属铂,其性能优异、催化活性高,是对电极较好的选择,但其原料价格昂贵,储量有限,很难被大规模生产使用。因此,开发研究性能出色的可替代铂的非铂电极,被越来越多的研究者作为研究的主题。本文也以此为方向进行研究,探索了三种非铂电极,主要研究内容如下:(1)激光还原氧化石墨烯柔性电极(RGO-F):以柔性氧化铟镓/聚萘二甲酸乙二醇酯(ITO/PEN)导电薄膜作为底衬,通过采用滴涂法,滴涂氧化石墨烯(GO)并晾干成膜,再激光还原,得到RGO-F。激光处理前后形貌明显变化,激光处理后多出的孔隙大大增加了对电极界面与电解液的接触面积。研究结果表明,与纯氧化石墨烯电极相比,光电转化效率(PCE)明显提高,由0.0...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 :绪论
    1.1 引言
    1.2 染料敏化太阳能电池(DSSC)研究进展及概况
        1.2.1 染料敏化太阳能电池的基本结构
        1.2.2 染料敏化太阳能电池的工作机理
    1.3 染料敏化太阳能电池的主要性能参数和表征手段
        1.3.1 光电流-光电压密度(J-V)测试曲线
        1.3.2 循环伏安(CV)测试分析
        1.3.3 电化学阻抗谱测试分析
        1.3.4 扫描电子显微镜(SEM)测试分析
    1.4 对电极材料在DSSC中的研究及进展
        1.4.1 铂对电极材料
        1.4.2 碳材料对电极
        1.4.3 无机化合物
        1.4.4 导电聚合物
        1.4.5 复合电极
    1.5 激光还原对电极材料在DSSC中的研究进展
        1.5.1 激光工业的发展
        1.5.2 激光还原GO
    1.6 本论文的研究意义及主要研究内容
第二章 基于激光还原氧化石墨烯柔性电极的染料敏化太阳能电池
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验所需材料、设备以及需要的表征仪器
        2.1.2 材料的制备
        2.1.3 表征与测量手段
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 激光还原氧化石墨烯柔性电极的形貌分析
        2.2.2 激光还原氧化石墨烯柔性电极的循环伏安分析
        2.2.3 激光还原氧化石墨烯柔性电极的电化学阻抗分析
        2.2.4 太阳能电池光电性能分析
    2.3 本章小结
第三章 基于激光还原石墨烯/碳黑复合电极的染料敏化太阳能电池
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验所需材料、设备以及需要的表征仪器
        3.1.2 材料的制备
        3.1.3 表征与测量
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 基于激光还原石墨烯/碳黑复合电极的形貌与结构分析
        3.2.2 基于激光还原石墨烯/碳黑复合电极的循环伏安分析
        3.2.3 基于激光还原石墨烯/碳黑复合电极的电化学阻抗分析
        3.2.4 太阳能电池光电性能分析
    3.3 本章小结
第四章 PEDOT:PSS对电极的制备及其光电性能研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验所需材料、设备以及需要的表征仪器
        4.1.2 材料的制备
        4.1.3 表征与测量
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 不同对电极表面形貌表征
        4.2.2 不同对电极的循环伏安分析
        4.2.3 不同对电极的电化学阻抗分析
        4.2.4 太阳能电池光电性能分析
    4.3 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
个人简历



本文编号：3917051