金属硫化物/碳柔性复合薄膜的制备及其在量子点敏化太阳能电池中的应用

发布时间：2024-02-28 19:07

　　近年来,柔性量子点敏化太阳能电池具有质量轻、可以弯曲和便于携带等优点而被被广泛研究。钛网具有导电性能好、化学稳定性高、材料柔性以及耐高温等优点被选作对电极的基底。碳材料(活性碳、碳纳米管、介孔碳和石墨烯等)具有制备简单、稳定性能好和成本低等优点,因此被选做催化活性材料制备对电极应用在量子点敏化太阳能电池中。金属硫化物(PbS、Cu₂S、CoS和NiS)在多硫电解液体系中有着较高的电催化活性,是一种极佳的对电极材料。金属硫化物/碳复合对电极可能具有碳和金属硫化物两者共同的优点,协同作用提高对电极的催化活性。据此,本论文以制备柔性复合对电极为出发点,以Ti网为基底支撑CNT材料,制备了CNT/Ti柔性对电极,并在CNT/Ti柔性薄膜上修饰金属硫化物(PbS和Cu_xS),制备一系列的柔性复合对电极(PbS/CNT和Cu_xS/Ti),并将其应用在QDSSCs进行系统的研究,金属硫化物/CNT柔性复合对电极展现出极高的电催化活性,原因是金属硫化物和CNT协同作用,共同催化S_n^2-的还原,...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1量子点敏化太阳能电池工作原理示意图

点太阳能电池的结构主要由三部分组成:光阳极、电解液和对电极[6]。孔膜（主要是TiO2、ZnO等半导体氧化物），吸附在多孔半导体氧化化剂（主要有CdS、CdSe、PbS等量子点）[7,8]和导电基底(FTO、I氧化还原电对(S2-/Sn2-)的多硫体系的电解液；对电极是....

图3-1(a)低倍下CNT/Ti薄膜的整体表面形貌；(b)高倍下CNT/Ti薄膜的表面形貌图；(c)CNT/Ti薄膜的横截面图；(d)弯曲的CNT/Ti薄膜图片

22好。另一方面，CNT作为基材料，量越多，可以提供更多的附着位点，可以在其上沉积更多的金属硫化物。因此，CNT/Ti薄膜的制备对我们的实验至关重要。图3-1(d)是CNT/Ti薄膜在弯曲状态下的数码图片，从图中可以看到CNT/Ti薄膜可以在很大限度弯曲的同时而没有裂纹。图....

图3-2显示了nPbS-CNT/Ti(n=1、2、3、4)复合薄膜的表面形貌图，图3-2(a)，(b)，100μm

-1(a)低倍下CNT/Ti薄膜的整体表面形貌；(b)高倍下CNT/Ti薄膜的表面形貌图；(c)薄膜的横截面图；(d)弯曲的CNT/Ti薄膜图片图3-2显示了nPbS-CNT/Ti(n=1、2、3、4)复合薄膜的表面形貌图，图3-2(a(d)分别是....

图3-2(a)1PbS-CNT/Ti，(b)2PbS-CNT/Ti，(c)3PbS-CNT/Ti，(d)4PbS-CNT/Ti复合薄膜的SEM图

-2(a)1PbS-CNT/Ti，(b)2PbS-CNT/Ti，(c)3PbS-CNT/Ti，(d)4PbS-CNT/Ti复合薄膜的SE图3-3显示了CNT和4PbS-CNT的TEM图。图3-3(a)是CNT的透射电镜图，以看到CNT具有....

本文编号：3913891