染料敏化太陽能電池MoS 2 /PtCo合金復合材料對電極制備及其性能研究
發(fā)布時間:2021-05-15 00:14
對電極作為染料敏化太陽能電池的重要組成部分,其作用為催化電解質還原和將電子傳遞到外電路。傳統(tǒng)染料敏化太陽能電池的對電極材料是鉑,鉑作為貴金屬雖然有著優(yōu)異的催化活性但其價格昂貴,這是增加電池成本的主要原因。因此急需尋找一種具有低廉價格的材料來替代鉑,并保證電池具有足夠的性能,這是染料敏化太陽能電池產業(yè)化的關鍵。本文旨在合成一種MoS2/Pt Co合金復合材料,并用其制備對電極。MoS2/Pt Co合金復合材料是一種以表面存在著豐富層片邊界和親水基團的MoS2微球為基體材料,其上是通過自組裝的方式均勻負載于微球表面的Pt Co納米顆粒。由于MoS2/Pt Co合金復合材料中的Pt Co合金是以納米顆粒的形式出現的,因此這種材料的貴金屬含量遠遠小于純鉑對電極。并且由于MoS2/Pt Co合金的協(xié)同催化作用能很好的提升催化活性。除此之外合金納米顆粒也可進入MoS2片層間,這樣既填補了活性位點的空白又提高了片層間傳遞電荷的能力。本文利用膠束囊泡法合成了表面具有親水基...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 前言
1.2 染料敏化太陽能電池(DSSCs)概況
1.2.1 染料敏化太陽能電池(DSSCs)發(fā)展歷程
1.2.2 染料敏化太陽能電池(DSSCs)的工作原理
1.3 染料敏化太陽能電池(DSSCs)對電極
1.3.1 染料敏化太陽能電池(DSSCs)對電極簡介
1.3.2 染料敏化太陽能電池(DSSCs)對電極研究現狀
1.3.2.1 金屬及合金對電極
1.3.2.2 碳對電極
1.3.2.3 聚合物對電極
1.3.2.4 過渡金屬化合物對電極
1.3.2.5 復合對電極
1.4 論文研究目的和主要研究內容
第2章 實驗材料及表征方法
2.1 實驗試劑與實驗設備
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗設備
2.2 材料表征方法
2.2.1 X射線衍射
2.2.2 掃描電子顯微鏡
2.2.3 透射電子顯微鏡
2.2.4 X射線光電子能譜分析
2.2.5 傅里葉紅外光譜(FT-IR)
2.3 染料敏化太陽能電池測試方法
2.3.1 電流密度-電壓特性曲線
2.3.2 循環(huán)伏安法(CV)
2.3.3 電化學阻抗譜(EIS)
第3章 MoS_2微球材料制備及表征
3.1 引言
3.2 MoS_2微球的合成及表征
3.2.1 MoS_2微球合成
3.3 MoS_2微球的材料表征及規(guī)律探索
3.3.1 MoS_2的合成過程和其宏觀分散性
3.3.2 MoS_2微球XRD物相分析
3.3.3 MoS_2微球的形貌表征
3.4 本章小結
第4章 MoS_2/PtCo合金復合材料制備、負載及表征
4.1 引言
4.2 PtCo合金合成及負載的基本方法
4.3 PVP應用PtCo合金自組裝的方法探索與機理研究
4.3.1 PVP-PtCo與純PtCo負載的對比實驗
4.3.2 不同時段加入PVP的對比實驗
4.3.3 PVP應用于PtCo合金的機理探索
4.4 不同溶劑對PtCo合金合成及負載的影響
4.5 MoS_2/PtCo合金復合材料的其他表征
4.5.3 MoS_2/PtCo合金復合材料的物相分析
4.5.4 PtCo合金的高分辨圖像
4.5.5 MoS_2/PtCo合金復合材料的XPS分析
4.6 本章小結
第5章 基于MoS_2微球及MoS_2/PtCo合金復合材料對電極染料敏化太陽能電池性能研究
5.1 引言
5.2 對電極漿料制備及電極制備
5.2.1 對電極漿料制備
5.2.2 對電極制備
5.2.3 光陽極制備
5.2.4 光陽極染料敏化
5.2.5 電解質配置
5.2.6 電池組裝
5.3 MoS_2復合材料對電極染料敏化太陽能電池性能研究
5.3.1 MoS_2復合材料對電極電池的J-V測試
5.3.2 MoS_2復合材料對電極電池的EIS測試
5.3.3 MoS_2復合材料對電極電池的循環(huán)伏安(CV)測試
5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號:3186588
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 前言
1.2 染料敏化太陽能電池(DSSCs)概況
1.2.1 染料敏化太陽能電池(DSSCs)發(fā)展歷程
1.2.2 染料敏化太陽能電池(DSSCs)的工作原理
1.3 染料敏化太陽能電池(DSSCs)對電極
1.3.1 染料敏化太陽能電池(DSSCs)對電極簡介
1.3.2 染料敏化太陽能電池(DSSCs)對電極研究現狀
1.3.2.1 金屬及合金對電極
1.3.2.2 碳對電極
1.3.2.3 聚合物對電極
1.3.2.4 過渡金屬化合物對電極
1.3.2.5 復合對電極
1.4 論文研究目的和主要研究內容
第2章 實驗材料及表征方法
2.1 實驗試劑與實驗設備
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗設備
2.2 材料表征方法
2.2.1 X射線衍射
2.2.2 掃描電子顯微鏡
2.2.3 透射電子顯微鏡
2.2.4 X射線光電子能譜分析
2.2.5 傅里葉紅外光譜(FT-IR)
2.3 染料敏化太陽能電池測試方法
2.3.1 電流密度-電壓特性曲線
2.3.2 循環(huán)伏安法(CV)
2.3.3 電化學阻抗譜(EIS)
第3章 MoS_2微球材料制備及表征
3.1 引言
3.2 MoS_2微球的合成及表征
3.2.1 MoS_2微球合成
3.3 MoS_2微球的材料表征及規(guī)律探索
3.3.1 MoS_2的合成過程和其宏觀分散性
3.3.2 MoS_2微球XRD物相分析
3.3.3 MoS_2微球的形貌表征
3.4 本章小結
第4章 MoS_2/PtCo合金復合材料制備、負載及表征
4.1 引言
4.2 PtCo合金合成及負載的基本方法
4.3 PVP應用PtCo合金自組裝的方法探索與機理研究
4.3.1 PVP-PtCo與純PtCo負載的對比實驗
4.3.2 不同時段加入PVP的對比實驗
4.3.3 PVP應用于PtCo合金的機理探索
4.4 不同溶劑對PtCo合金合成及負載的影響
4.5 MoS_2/PtCo合金復合材料的其他表征
4.5.3 MoS_2/PtCo合金復合材料的物相分析
4.5.4 PtCo合金的高分辨圖像
4.5.5 MoS_2/PtCo合金復合材料的XPS分析
4.6 本章小結
第5章 基于MoS_2微球及MoS_2/PtCo合金復合材料對電極染料敏化太陽能電池性能研究
5.1 引言
5.2 對電極漿料制備及電極制備
5.2.1 對電極漿料制備
5.2.2 對電極制備
5.2.3 光陽極制備
5.2.4 光陽極染料敏化
5.2.5 電解質配置
5.2.6 電池組裝
5.3 MoS_2復合材料對電極染料敏化太陽能電池性能研究
5.3.1 MoS_2復合材料對電極電池的J-V測試
5.3.2 MoS_2復合材料對電極電池的EIS測試
5.3.3 MoS_2復合材料對電極電池的循環(huán)伏安(CV)測試
5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號:3186588
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