染料敏化太陽能電池對電極的制備與性能研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池（DSSC）的對電極是決定其成本的主要部分，常規(guī)對電極采用較昂貴的鉑電極，不利于其推廣應(yīng)用。本論文在成功制備二氧化鈦光陽極的基礎(chǔ)上，研究了對電極材料鉑和聚苯胺的制備方法，確定了最佳工藝參數(shù)。通過電流-電壓（I-V）光電性能測試、掃描電鏡（SEM）、電化學(xué)阻抗譜（EIS）等手段研究了由不同對電極所組成的DSSC的性能。
　　采用刮涂法制備了兩層TiO2薄膜光陽極，在厚度約為15μm時得到的光陽極性能最好。在超聲條件

2、下，機械攪拌TiO2漿料一天，旋蒸后再研磨1h，使TiO2顆粒充分分散。450℃熱處理30min，使得光陽極薄膜結(jié)晶化，隨后用70℃的TiCl4溶液處理30min，再次高溫灼燒，可提高納米薄膜的表面粗糙度，利于吸附更多的染料，提高光電流。
　　將氯鉑酸溶液滴涂到 FTO導(dǎo)電玻璃上，高溫?zé)崽幚砗?，氯鉑酸分解為鉑沉積在FTO上形成鉑電極。研究發(fā)現(xiàn)鉑載量為100μg·cm-2時性能較好，更大的鉑厚度并不能產(chǎn)生更高的光電轉(zhuǎn)化效率；420℃

3、下，熱分解得到的鉑在形貌和性能上都有優(yōu)勢。利用電沉積法制備出了表面光亮、致密、均一的鉑對電極，且其性能優(yōu)于熱分解法制備的鉑電極。電沉積最佳工藝參數(shù)為：氯鉑酸濃度為5g/L，鍍液溫度70℃，電流密度為40 mA/cm2，沉積時間100s。其組成DSSC時得到光電轉(zhuǎn)化效率為同等條件下鉑片的98％，說明其催化性能已接近于鉑金電極。
　　采用恒電位法、脈沖電位法和循環(huán)伏安法電聚合聚苯胺電極。其中脈沖電位法得到的聚苯胺電極性能最好。三種電化