作為第三代薄膜太陽(yáng)能電池,染料敏化太陽(yáng)能電池（DSSC）由于其簡(jiǎn)單的制備工藝、豐富的原材料和較高的光電轉(zhuǎn)化效率,引起了廣泛關(guān)注,成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。DSSC主要由染料敏化納米晶薄膜光陽(yáng)極、電解質(zhì)和對(duì)電極三部分組成。對(duì)電極作為DSSC的關(guān)鍵組件之一,承擔(dān)著從外電路收集電子并催化再生電解質(zhì)中的氧化還原電對(duì)的作用。傳統(tǒng)的金屬鉑對(duì)電極具有優(yōu)秀的電催化活性和良好的導(dǎo)電性,被廣泛應(yīng)用于DSSC。但金屬鉑的地質(zhì)儲(chǔ)量非常稀少,價(jià)格十分昂貴,因此,發(fā)展廉價(jià)高效的新型對(duì)電極材料,對(duì)降低DSSC的成本,促進(jìn)DSSC的大規(guī)模應(yīng)用有重要意義。本文主要發(fā)展了三種廉價(jià)高效的DSSC新型對(duì)電極材料,分別為:有NiS修飾的多孔棉碳纖維薄膜（PCC）材料、NiS納米線對(duì)電極材料和具有蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)的NiS薄膜電極材料,對(duì)這些材料的制備技術(shù)及相關(guān)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。具體內(nèi)容如下:1.NiS修飾多孔棉碳纖維（PCC）薄膜電極（NiS/PCC）的制備及電催化性能研究。以普通棉布為原料,在惰性氣體氬氣的保護(hù)下,采用高溫碳化法,成功制備了柔性多孔棉碳纖維布（PCC）。一維的碳纖維結(jié)構(gòu)使PCC具有良好的導(dǎo)電性能,而且其孔洞結(jié)構(gòu)使其具...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 化石能源的枯竭和清潔能源的應(yīng)用
    1.2 太陽(yáng)能電池的發(fā)展
    1.3 DSSC的結(jié)構(gòu)
    1.4 DSSC的工作原理
    1.5 DSSC研究進(jìn)展
        1.5.1 導(dǎo)電基底
        1.5.2 光陽(yáng)極
        1.5.3 染料敏化劑
        1.5.4 氧化還原電解質(zhì)
        1.5.5 對(duì)電極
    1.6 選題意義及研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 材料表征和性能測(cè)試
    2.1 表征儀器
        2.1.1 掃描電子顯微鏡
        2.1.2 透射電子顯微鏡
        2.1.3 X射線衍射儀
    2.2 電催化性能測(cè)試方法
        2.2.1 電化學(xué)阻抗譜
        2.2.2 循環(huán)伏安法
        2.2.3 Tafel極化曲線
        2.2.4 電流密度-電壓特性曲線
    2.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 PCC及 NiS/PCC薄膜電極研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 多孔棉碳纖維薄膜的制備和修飾
        3.2.3 DSSC的組裝
        3.2.4 電極材料的表征與性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 NiS/PCC復(fù)合材料形貌及元素組成分析
        3.3.2 交流阻抗譜分析
        3.3.3 Tafel極化曲線分析
        3.3.4 循環(huán)伏安曲線分析
        3.3.5 J-V特性曲線分析
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 NiS納米線對(duì)電極的研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 Ni(SO₄)_0.3(OH)_1.4 納米帶的合成
        4.2.3 NiS納米線對(duì)電極的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 形貌表征及元素組成分析
        4.3.2 交流阻抗譜分析
        4.3.3 J-V特性曲線分析
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 具有蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)的NiS薄膜電極研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        5.2.2 單分散聚苯乙烯微球(PS)的制備
        5.2.3 聚苯乙烯微球模板(PS/FTO)的制備
        5.2.4 蜂窩狀多孔NiS薄膜的制備
        5.2.5 平板NiS/FTO和 Pt/FTO對(duì)電極的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 聚苯乙烯微球和蜂窩狀多孔NiS薄膜的形貌表征
        5.3.2 交流阻抗譜分析
        5.3.3 Tafel極化分析
        5.3.4 J-V特性曲線分析
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)
致謝
攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果



本文編號(hào)：4043566