基于還原氧化石墨烯和PEDOT:PSS對(duì)電極的染料敏化太陽(yáng)能電池
發(fā)布時(shí)間:2024-03-02 15:52
能源與環(huán)境作為當(dāng)今世界發(fā)展的兩大主題,一直以來(lái),受到人們的矚目。隨著步入21世紀(jì)的大門,科技進(jìn)步的同時(shí)也帶來(lái)了能源方面緊缺的問(wèn)題,對(duì)新能源的開發(fā)與利用需求已進(jìn)入白熱化階段。太陽(yáng)能作為清潔的可再生能源被廣泛開發(fā),到1991年染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)問(wèn)世已是第三代太陽(yáng)能電池。DSSC性能相對(duì)穩(wěn)定、制作流程簡(jiǎn)單、成本價(jià)格較低且對(duì)環(huán)境友好,因此發(fā)展?jié)摿o(wú)限。目前,DSSC最常用的對(duì)電從極材料是貴金屬鉑,其性能優(yōu)異、催化活性高,是對(duì)電極較好的選擇,但其原料價(jià)格昂貴,儲(chǔ)量有限,很難被大規(guī)模生產(chǎn)使用。因此,開發(fā)研究性能出色的可替代鉑的非鉑電極,被越來(lái)越多的研究者作為研究的主題。本文也以此為方向進(jìn)行研究,探索了三種非鉑電極,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)激光還原氧化石墨烯柔性電極(RGO-F):以柔性氧化銦鎵/聚萘二甲酸乙二醇酯(ITO/PEN)導(dǎo)電薄膜作為底襯,通過(guò)采用滴涂法,滴涂氧化石墨烯(GO)并晾干成膜,再激光還原,得到RGO-F。激光處理前后形貌明顯變化,激光處理后多出的孔隙大大增加了對(duì)電極界面與電解液的接觸面積。研究結(jié)果表明,與純氧化石墨烯電極相比,光電轉(zhuǎn)化效率(PCE)明顯提高,由0.0...
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 :緒論
1.1 引言
1.2 染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)研究進(jìn)展及概況
1.2.1 染料敏化太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)
1.2.2 染料敏化太陽(yáng)能電池的工作機(jī)理
1.3 染料敏化太陽(yáng)能電池的主要性能參數(shù)和表征手段
1.3.1 光電流-光電壓密度(J-V)測(cè)試曲線
1.3.2 循環(huán)伏安(CV)測(cè)試分析
1.3.3 電化學(xué)阻抗譜測(cè)試分析
1.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)試分析
1.4 對(duì)電極材料在DSSC中的研究及進(jìn)展
1.4.1 鉑對(duì)電極材料
1.4.2 碳材料對(duì)電極
1.4.3 無(wú)機(jī)化合物
1.4.4 導(dǎo)電聚合物
1.4.5 復(fù)合電極
1.5 激光還原對(duì)電極材料在DSSC中的研究進(jìn)展
1.5.1 激光工業(yè)的發(fā)展
1.5.2 激光還原GO
1.6 本論文的研究意義及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 基于激光還原氧化石墨烯柔性電極的染料敏化太陽(yáng)能電池
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)所需材料、設(shè)備以及需要的表征儀器
2.1.2 材料的制備
2.1.3 表征與測(cè)量手段
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 激光還原氧化石墨烯柔性電極的形貌分析
2.2.2 激光還原氧化石墨烯柔性電極的循環(huán)伏安分析
2.2.3 激光還原氧化石墨烯柔性電極的電化學(xué)阻抗分析
2.2.4 太陽(yáng)能電池光電性能分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于激光還原石墨烯/碳黑復(fù)合電極的染料敏化太陽(yáng)能電池
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)所需材料、設(shè)備以及需要的表征儀器
3.1.2 材料的制備
3.1.3 表征與測(cè)量
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 基于激光還原石墨烯/碳黑復(fù)合電極的形貌與結(jié)構(gòu)分析
3.2.2 基于激光還原石墨烯/碳黑復(fù)合電極的循環(huán)伏安分析
3.2.3 基于激光還原石墨烯/碳黑復(fù)合電極的電化學(xué)阻抗分析
3.2.4 太陽(yáng)能電池光電性能分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 PEDOT:PSS對(duì)電極的制備及其光電性能研究
4.1 實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 實(shí)驗(yàn)所需材料、設(shè)備以及需要的表征儀器
4.1.2 材料的制備
4.1.3 表征與測(cè)量
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 不同對(duì)電極表面形貌表征
4.2.2 不同對(duì)電極的循環(huán)伏安分析
4.2.3 不同對(duì)電極的電化學(xué)阻抗分析
4.2.4 太陽(yáng)能電池光電性能分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
本文編號(hào):3917051
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 :緒論
1.1 引言
1.2 染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)研究進(jìn)展及概況
1.2.1 染料敏化太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)
1.2.2 染料敏化太陽(yáng)能電池的工作機(jī)理
1.3 染料敏化太陽(yáng)能電池的主要性能參數(shù)和表征手段
1.3.1 光電流-光電壓密度(J-V)測(cè)試曲線
1.3.2 循環(huán)伏安(CV)測(cè)試分析
1.3.3 電化學(xué)阻抗譜測(cè)試分析
1.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)試分析
1.4 對(duì)電極材料在DSSC中的研究及進(jìn)展
1.4.1 鉑對(duì)電極材料
1.4.2 碳材料對(duì)電極
1.4.3 無(wú)機(jī)化合物
1.4.4 導(dǎo)電聚合物
1.4.5 復(fù)合電極
1.5 激光還原對(duì)電極材料在DSSC中的研究進(jìn)展
1.5.1 激光工業(yè)的發(fā)展
1.5.2 激光還原GO
1.6 本論文的研究意義及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 基于激光還原氧化石墨烯柔性電極的染料敏化太陽(yáng)能電池
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)所需材料、設(shè)備以及需要的表征儀器
2.1.2 材料的制備
2.1.3 表征與測(cè)量手段
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 激光還原氧化石墨烯柔性電極的形貌分析
2.2.2 激光還原氧化石墨烯柔性電極的循環(huán)伏安分析
2.2.3 激光還原氧化石墨烯柔性電極的電化學(xué)阻抗分析
2.2.4 太陽(yáng)能電池光電性能分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于激光還原石墨烯/碳黑復(fù)合電極的染料敏化太陽(yáng)能電池
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)所需材料、設(shè)備以及需要的表征儀器
3.1.2 材料的制備
3.1.3 表征與測(cè)量
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 基于激光還原石墨烯/碳黑復(fù)合電極的形貌與結(jié)構(gòu)分析
3.2.2 基于激光還原石墨烯/碳黑復(fù)合電極的循環(huán)伏安分析
3.2.3 基于激光還原石墨烯/碳黑復(fù)合電極的電化學(xué)阻抗分析
3.2.4 太陽(yáng)能電池光電性能分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 PEDOT:PSS對(duì)電極的制備及其光電性能研究
4.1 實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 實(shí)驗(yàn)所需材料、設(shè)備以及需要的表征儀器
4.1.2 材料的制備
4.1.3 表征與測(cè)量
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 不同對(duì)電極表面形貌表征
4.2.2 不同對(duì)電極的循環(huán)伏安分析
4.2.3 不同對(duì)電極的電化學(xué)阻抗分析
4.2.4 太陽(yáng)能電池光電性能分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
本文編號(hào):3917051
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