氮掺杂钴基碳纳米纤维材料的合成及其在染料敏化太阳能电池对电极的应用

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• 论文作者：卢琪 ; 李玲 ; 张雪 ; 付丽珊 ; 于敏思 ; 詹淋中
• 年：2017
• 作者机构：河北大学物理科学与技术学院;
• 论文关键词：对电极 ; 钴基碳纳米纤维 ; 复合材料 ; 太阳能电池
• 会议召开时间：2017-05-27
• 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
• 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
• 语种：中文
• 分类号：TM914.4
• 学会代码：ZKYQ
• 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
• 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
• 页数：1
• 文件大小：852k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

采用工艺简单,低成本的静电纺丝技术制备了一种新型氮掺杂钴基碳纳米纤维(Co-N-CNFs)电化学催化材料并将其运用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)的对电极。通过X-射线衍射(XRD)测试其结构与晶型;扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察其形貌,结果表明:与钴基碳纳米纤维相比,氮掺杂的钴基碳纳米纤维复合材料中钴微粒(15nm左右)均匀嵌入到纳米纤维内部,极少数分散在纳米纤维表面;利用循环伏安(CV)、塔菲尔极化曲线(Tafel)及电化学交流阻抗(EIS)等测试Co-N-CNFs对电极的还原性能,~([1])证明与大量Co微粒结合的多孔碳纳米纤维由于氮掺杂效应,Co-N_x集群作为催化活性位点,以其组成和结构的优势展现了优良的电催化性能。~([2])基于Co-N-CNFs对电极的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的光电转换效率(Power Conversion Efficiency,简称PCE)达到9.05%,优于Pt对电极(7.10%)。可见制备复合材料替代Pt对电极,降低DSSCs成本并提高其效率是可行的。~([3])

引文

[1]高囡,大连理工大学,2013.
    [2]Z Wang,P Zuo,L Fan,J Han,Y Xiong,G Yin,Journal of Power Sources,2016,311,68-80.
    [3]L Li,J Xiao,H Sui,X Yang,W Zhang,X Li,A Hagfeldt,M Wu,Journal of Power Sources,2016,326,6-13.