染料敏化太陽能電池氮化碳對電極的研究

1、山東理工大學(xué)山東理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文染料敏化太陽能電池氮化碳對電極的研究ThereseachoftheDyesensitizedSolarcellscarbonnitrideelectrode研究生：況帥指導(dǎo)教師：王桂強（教強（教授）授）學(xué)位類別：工程碩士專業(yè)領(lǐng)域：化學(xué)工程研究方向：電化學(xué)工程論文完成日期：20201515年4月1818日單位代碼：10433學(xué)號：z1211335分類號：TQ152密級：山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I

2、摘要染料敏化太陽能電池（DyesensitizedSolarCells，DSSCs）是一種新型的高效太陽能電池。鉑（Pt）因為高催化性和高導(dǎo)電性而廣泛應(yīng)用于DSSCs對電極上。但由于Pt價格昂貴，所以尋找廉價的非鉑對電極成為近年來的研究熱點。本文制備了多孔氮化碳及其復(fù)合材料，并應(yīng)用于DSSCs對電極上，對其電催化性能進行了研究。通過高溫碳化法和軟模板法制備了多種無孔和多孔氮化碳，應(yīng)用于DSSCs對電極中顯示出良好的光電化學(xué)性能。其中以三

3、聚氰胺為原料通過軟模板法制備的多孔氮化碳的光電轉(zhuǎn)換效率最高，可達(dá)2.07%，表明大的比表面積有利于提高氮化碳的電催化性能。利用研磨法制備的氮化碳導(dǎo)電炭黑復(fù)合材料，顯示出良好的催化活性和優(yōu)良的導(dǎo)電性。其中當(dāng)?shù)寂c導(dǎo)電炭黑以1:7的質(zhì)量比摻雜時，復(fù)合材料具有最優(yōu)的電化學(xué)性能，并得到了4.74%的光電轉(zhuǎn)換效率，達(dá)到相同條件下Pt電極的93.12%。以石墨為原料制備了氧化石墨烯，并利用水熱法將其與氮化碳復(fù)合后制備的氮化碳石墨烯復(fù)合材料在光電化

4、學(xué)方面顯示了良好的性能。結(jié)果表明，當(dāng)?shù)寂c石墨烯以3:1的質(zhì)量比復(fù)合時，材料的光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)4.47%，是同等條件下Pt電極的88.17%。利用高溫煅燒法制備了氮化碳多壁碳管復(fù)合材料，其在電催化方面顯示出良好的活性，并具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，通過對其光電測試結(jié)果分析得出，當(dāng)單氰胺與多壁碳管以15:1的質(zhì)量比進行復(fù)合時，所得的復(fù)合材料的光電轉(zhuǎn)換效率最高，可達(dá)4.49%，是同等條件下Pt電極的的86.68%。關(guān)鍵詞：染料敏化太陽能電池；對電極