CuS对电极的制备及性能研究
发布时间：2022-02-11 11:30
采用连续离子层吸附反应法（SILAR）在FTO基底玻璃上制备了CuS对电极,并应用于量子点敏化太阳能电池（QDSC）中.探究了不同沉积层数（2、4、6、8、10、12、14）对CuS对电极性能的影响.对制备的对电极进行XRD,SEM,EDS,电化学阻抗谱（EIS）和光电流密度-光电压（J-V）曲线测试分析.结果表明,相比于水热法制备的CuS对电极,SILAR法沉积10层的CuS对电极的电化学性能更优异,其组成的电池的光电转换效率为0. 81%,界面传荷电阻Rct为38. 81Ω.
【文章来源】：哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2020,36(03)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
Cu S的X射线衍射图谱
图2(B)所示为水热法制备的CuS对电极表面，由球状结构的CuS颗粒组成，颗粒大小基本一致.但存在团聚现象，颗粒表面光滑，颗粒的粒径较大，比表面积较小，使其与电解液接触面积较小，这对CuS对电极的性能有消极影响.与水热法对电极相比，SILAR法制备的CuS颗粒的粒径更小，比表面积更大，更有利于与电解液的接触.由此可见，制备方法对CuS对电极的形貌具有非常大的影响.2.3 光电性能分析
从图3和表1可知，不同CuS对电极组装成的电池试样中，SILAR法制备的CuS对电极随着沉积层数的增加，电池的效率呈先增大后减小趋势，在沉积层数为10层时，电池的效率最高，Jsc达到5.85 m A/cm-2,Voc为0.4 V.而水热法制备的CuS对电极的效率为0.75%,Jsc达到3.82 m A/cm-2,Voc为0.45 V.这是因为在层数较少时，沉积的CuS层数越多，CuS的数量就越多，导致电子的转移速率更快，催化能力也随之增强，电池的效率随之增大.但当沉积层数超过10层时，对电极薄膜厚度增大，增加了电子传输的路径，这对电子的快速传输造成阻碍，使其电池效率降低.沉积10层的CuS对电极组装的QDSC的转换效率η和Jsc均高于水热法CuS对电极组装的QDSC，这是由于SILAR法制备的CuS薄膜，颗粒分布均匀，大部分粒径较小，比表面积大，增加了电解质的吸附量，有效的提高了电池的Jsc和η.2.4 电化学阻抗谱分析
本文编号：3620199
【文章来源】：哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2020,36(03)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
Cu S的X射线衍射图谱
图2(B)所示为水热法制备的CuS对电极表面，由球状结构的CuS颗粒组成，颗粒大小基本一致.但存在团聚现象，颗粒表面光滑，颗粒的粒径较大，比表面积较小，使其与电解液接触面积较小，这对CuS对电极的性能有消极影响.与水热法对电极相比，SILAR法制备的CuS颗粒的粒径更小，比表面积更大，更有利于与电解液的接触.由此可见，制备方法对CuS对电极的形貌具有非常大的影响.2.3 光电性能分析
从图3和表1可知，不同CuS对电极组装成的电池试样中，SILAR法制备的CuS对电极随着沉积层数的增加，电池的效率呈先增大后减小趋势，在沉积层数为10层时，电池的效率最高，Jsc达到5.85 m A/cm-2,Voc为0.4 V.而水热法制备的CuS对电极的效率为0.75%,Jsc达到3.82 m A/cm-2,Voc为0.45 V.这是因为在层数较少时，沉积的CuS层数越多，CuS的数量就越多，导致电子的转移速率更快，催化能力也随之增强，电池的效率随之增大.但当沉积层数超过10层时，对电极薄膜厚度增大，增加了电子传输的路径，这对电子的快速传输造成阻碍，使其电池效率降低.沉积10层的CuS对电极组装的QDSC的转换效率η和Jsc均高于水热法CuS对电极组装的QDSC，这是由于SILAR法制备的CuS薄膜，颗粒分布均匀，大部分粒径较小，比表面积大，增加了电解质的吸附量，有效的提高了电池的Jsc和η.2.4 电化学阻抗谱分析
本文编号：3620199
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