首页 > 学术论文

多金属氧酸盐在染料敏化太阳能电池对电极和电解质中的应用

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 00:27:13
热度:

多金属氧酸盐在染料敏化太阳能电池对电极和电解质中的应用【摘要】:当今时代,大量的太阳能电池被研发出来。染料敏化太阳能电池主要由三部分组成:吸收可见光并将电子传入外电路的敏化光阳极、

【摘要】:当今时代,大量的太阳能电池被研发出来。染料敏化太阳能电池主要由三部分组成:吸收可见光并将电子传入外电路的敏化光阳极、传输离子并完成染料再生以及电对再生的电解质溶液、催化电对再生并接受外电路传入电子的对电极。世界各国研究者致力于寻找新型染料取代成本较高的吡啶钌染料,寻找稳定、高效、无腐蚀性、电位匹配的电对,以及寻找廉价、稳定性良好、催化活性性高的对电极材料。1.我们尝试将两种Anderson型多酸支撑的铜邻菲罗啉[Cu(phen)2]2+/+复合物作为染料敏化太阳能电池的电对。并且采用开路电压衰减法、循环伏安法比较了多酸支撑的[Cu(phen)2]2+/+和单纯[Cu(phen)2]2+/+作为电对的性能,发现多酸引入Cu-phen之后,提高Cu(I/II)的氧化还原电位,抑制了阳极上电子-空穴的复合,进而提高电池性能。2.碘电对是使用最广泛电子传输媒介,但是碘电对存在很多缺点,例如,碘离子对Pt阴极和封装材料的腐蚀,高浓度碘电对可见光的吸收,碘单质的强挥发性,相对染料再生较高的过电位。我们尝试将Keggin型多酸K6CoIIW12O40和K5CoIIIW12O40作为染料敏化太阳能电池的氧化还原电对,并且得到相对较高的开路电压(Voc)和填充因子(FF)。3.铂对电极具有良好的导电性,同时对I3-还原到I-的过程具有催化作用,是一种应用最广泛的对电极。但是铂对电极也存在缺点,一方面成本较高在一定程度上制约电池的工业化进程,另一方面铂电极制备过程中的热处理制约了塑料基底的使用。我们采用电聚合技术,制备了一种多酸(K8[Si W11O39]·13H2O)掺杂PEDOT的薄膜电极,并将该电极作为染料敏化太阳能电池对电极。通过循环伏安测试,电化学阻抗测试,塔菲尔测试证实该电极对I3-的还原反应的催化性能与Pt对电极相当。 【关键词】:染料敏化太阳能电池 多金属氧酸盐 电解质 对电极 聚乙烯二氧噻吩
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM914.4
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第一章 绪论9-15
  • 1.1 染料敏化太阳能电池简介9-15
  • 1.1.1 染料敏化太阳能工作原理9-10
  • 1.1.2 DSSC的性能参数10-11
  • 1.1.3 DSSC研究进展11-15
  • 第二章 多酸基复合物作为染料敏化太阳能电池电对15-22
  • 2.1 引言15
  • 2.2 实验部分15-17
  • 2.2.1 实验药品和仪器15
  • 2.2.2 多酸基复合物的合成及表征15-16
  • 2.2.3 电解质的配制16
  • 2.2.4 DSSC组装16-17
  • 2.3 结果与讨论17-21
  • 2.3.1 使用POM1/POM2-Cu-phen和单纯Cu-phen氧化还原电对的电池性能17-18
  • 2.3.2 Cu (I/II)电位的改变对电池开路电压的影响18-19
  • 2.3.3 通过暗电流测试研究电子-空穴复合过程19
  • 2.3.4 通过开路电压衰减测试研究电子-空穴复合过程19-20
  • 2.3.5 通过电流密度和入射光强度关系测试研究电子传输速度20-21
  • 2.3.6 电池单色光转换效率测试21
  • 2.4 本章小结21-22
  • 第三章 多酸作为染料敏化太阳能电池的纯无机钴电对22-29
  • 3.1 引言22
  • 3.2 实验部分22-23
  • 3.2.1 实验药品和仪器22
  • 3.2.2 多酸的合成22
  • 3.2.3 电解质的配制22-23
  • 3.2.4 电池的组装23
  • 3.2.5 K6Co IIW12O40的循环伏安测试23
  • 3.3 结果与讨论23-28
  • 3.3.1 多酸的紫外-可见光谱测试23
  • 3.3.2 {CoIIIW12}与{CoIIW12}浓度和比例的优化23-25
  • 3.3.3 添加剂浓度的优化25-26
  • 3.3.4 采用钴电对最佳电解质配方的电池的性能26-28
  • 3.4 本章小结28-29
  • 第四章 多酸掺杂聚乙烯二氧噻吩薄膜电极作为染料敏化太阳能电池对电极29-37
  • 4.1 引言29
  • 4.2 实验部分29-30
  • 4.2.1 实验药品和仪器29
  • 4.2.2 多酸的合成29-30
  • 4.2.3 电聚合制备多酸掺杂PEDOT对电极30
  • 4.2.4 组装DSSC30
  • 4.3 结果与讨论30-36
  • 4.3.1 采用不同对电极电池性能30-32
  • 4.3.2 多酸掺杂PEDOT对电极表面形貌32-33
  • 4.3.3 循环伏安法比较不同对电极的催化性能33-34
  • 4.3.4 交流阻抗法比较不同对电极的催化性能34
  • 4.3.5 塔菲尔极化测试比较不同对电极的催化性能34-35
  • 4.3.6 电池稳定性测试35-36
  • 4.4 本章小结36-37
  • 参考文献37-45
  • 结论45-46
  • 致谢46-47
  • 硕士期间公开发表论文及著作情况47


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

染料敏化太阳能电池柔性对电极的研究进展    竹怀君;黄光胜;

共用一对电极同时测量心电和呼吸的方法    赵维信;

染料敏化太阳能电池对电极的研究进展    李国;胡志强;高岩;刘敬肖;刘贵山;

基于不同浓度铂对电极的染料敏化太阳能电池的性能研究    黄光胜;阮晓莉;竹怀君;

染料敏化太阳能电池对电极    李靖;孙明轩;张晓艳;崔晓莉;

染料敏化太阳能电池低铂对电极的制备和性能    马换梅;田建华;刘懿平;单忠强;

染料敏化太阳能电池碳对电极的制备及性能    杨盼;许晨阳;林红;赵晓冲;李建保;

低温制备高效透明铂对电极及其在柔性染料敏化太阳能电池中的应用    肖尧明;吴季怀;程存喜;陈媛;岳根田;林建明;黄妙良;范乐庆;兰章;

附着性能优异的碳对电极的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用    储玲玲;高玉荣;武明星;王琳琳;马廷丽;

染料敏化太阳能电池用聚苯胺/石墨复合对电极的制备与性能研究    丁雨田;尚兴记;王璟;胡勇;张增明;谢荣艳;

高性能柔性载铂对电极的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用    傅年庆;林原;

新型、高效染料敏化太阳能电池碳对电极    罗艳红;刘喜哲;黄振;孟庆波;

新型固态染料敏化太阳能电池对电极设计及聚吡咯对电极研究    夏江滨;陈玲;

一步法水热合成氧化亚铜对电极及其在染料敏化太阳能电池中的应用    郭霜霜;陈维林;王恩波;

电沉积钌作为染料敏化太阳能电池对电极研究    张三兵;李作鹏;

金属氮化物作为高效染料敏化太阳能电池对电极的研究    崔光磊;徐红霞;张小影;张中一;逄淑平;

低成本对电极的制备及染料敏化太阳能电池研究    陈洪燕;张腾龙;匡代彬;苏成勇;

染料敏化太阳能电池用聚吡咯/织物对电极的制备及性能    许杰;李梅霞;祝立根;徐卫林;柏自奎;

低温制备染料敏化太阳能电池碳对电极    李可心;李冬梅;罗艳红;孟庆波;

染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极    王桂强;形伟;禚淑萍;

染料敏化太阳能电池新型对电极材料研究    姜奇伟

染料敏化太阳能电池磷化物/碳对电极材料的研究    窦衍叶

染料敏化太阳能电池对电极的制备及其性能研究    朱磊

染料敏化太阳能电池新型对电极材料的制备和研究    宫峰

碳材料对电极在染料敏化太阳能电池中的应用    胡浩

基于异质结和导电聚合物对电极的染料敏化太阳能电池研究    岳根田

染料敏化太阳能电池用聚苯胺电解质及对电极的制备与性能研究    秦琦

染料敏化太阳能电池高性能非铂对电极的构筑    宋健

染料敏化太阳能电池高效稳定电解质及低成本对电极研究    王亮

介观太阳能电池碳对电极研究    刘广辉

染料敏化太阳能电池的对电极研究    刘小东

电化学法制备染料敏化太阳能电池中的纳米结构聚苯胺薄膜对电极    图布新

染料敏化太阳能电池柔性对电极的制备及性能研究    竹怀君

染料敏化太阳能电池微铂对电极的制备与性能    马换梅

染料敏化太阳能电池中低成本对电极的研究    王宇迪

染料敏化太阳能电池对电极材料的合成及性能研究    陶文光

染料敏化太阳能电池对电极材料研究    郭霜霜

染料敏化太阳能电池新型对电极材料的结构可控设计与应用    张楠楠

染料敏化太阳能电池炭对电极的研究    王德龙

无机/导电聚合物纳米复合对电极的制备与性能研究    刘茜茜