染料敏化太阳能电池中低成本对电极的研究
染料敏化太阳能电池中低成本对电极的研究【摘要】:染料敏化太阳能电池(DSC)因其较成本低廉、环境友好、制作工艺简单和光电转换效率高,已经成为目前的研究热点。作为DSC的重要组成部分
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM914.4
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 1 绪论10-21
- 1.1 研究背景10-11
- 1.2 DSC的结构、组成及工作原理11-15
- 1.2.1 DSC的结构11
- 1.2.2 DSC的工作原理11-12
- 1.2.3 DSC的组成12-15
- 1.3 DSC对电极的研究现状15-19
- 1.3.1 金属材料15-16
- 1.3.2 碳材料16-17
- 1.3.3 高分子导电聚合物17-18
- 1.3.4 无机化合物18-19
- 1.3.5 复合材料19
- 1.4 选题意义及研究内容19-21
- 2 实验内容21-29
- 2.1 主要仪器和化学试剂21-23
- 2.1.1 主要仪器设备21-22
- 2.1.2 化学试剂22-23
- 2.2 DSC的制备23-24
- 2.2.1 基板的处理23-24
- 2.2.2 光阳极的制备24
- 2.2.3 对电极的制备24
- 2.2.4 DSC的组装24
- 2.3 DSC的分析测试方法24-29
- 2.3.1 光电性能测试24-26
- 2.3.2 循环伏安测试26
- 2.3.3 电化学阻抗测试26-27
- 2.3.4 塔菲尔极化曲线测试27
- 2.3.5 扫描电子显微镜27
- 2.3.6 X-射线衍射27
- 2.3.7 X-射线光电了能谱27-28
- 2.3.8 紫外可见吸收光谱28-29
- 3 浸渍法制备Pt对电极29-40
- 3.1 引言29
- 3.2 浸渍法制备刚性Pt/FTO对电极29-31
- 3.2.1 实验内容29-30
- 3.2.2 结果与讨论30-31
- 3.3 浸渍法制备柔性Pt/ITO-PEN对电极31-39
- 3.3.1 实验内容31-32
- 3.3.2 Dip-Pt/ITO-PEN对电极的SEM表征32-33
- 3.3.3 Dip-Pt/ITO-PEN对电极在DSC中的应用及其催化性能的表征33-38
- 3.3.4 Dip-Pt/ITO-PEN对电极的透光性能表征38-39
- 3.4 本章小结39-40
- 4 非Pt催化材料在DSC中的应用40-51
- 4.1 引言40
- 4.2 实验内容40
- 4.3 非Pt催化材料的性能表征及在DSC中的应用40-44
- 4.3.1 三种过渡金属化合物的材料表征40-42
- 4.3.2 三种过渡金属化合物的光电性能表征42-44
- 4.4 TiC膜厚度对催化性能的影响44-50
- 4.4.1 不同厚度TiC对电极横断面SEM表征44-45
- 4.4.2 不同厚度TiC对电极的光电性能表征45-46
- 4.4.3 TiC对电极的厚度对催化性能的影响46-49
- 4.4.4 TiC对电极的稳定性研究49-50
- 4.5 本章小结50-51
- 5 非FTO基底材料在DSC中的应用51-61
- 5.1 引言51
- 5.2 基于FTO与普通玻璃基底材料的Pt对电极比较51-55
- 5.2.1 实验内容51
- 5.2.2 结果讨论51-55
- 5.3 非Pt非FTO对电极在DSC中的应用55-60
- 5.3.1 实验内容55
- 5.3.2 非Pt非FTO对电极的光电性能表征55-57
- 5.3.3 TiC在不同非FTO基底上的催化性能表征57-60
- 5.4 本章小结60-61
- 6 负载型催化材料在DSC中的应用61-72
- 6.1 引言61
- 6.2 实验内容61
- 6.3 二元复合材料在DSC中的应用61-64
- 6.3.1 三种复合材料的光电性能表征61-62
- 6.3.2 Pt负载量对催化性能的影响62-64
- 6.4 三元复合材料在DSC中的应用64-71
- 6.4.1 复合材料的表征64-68
- 6.4.2 复合材料的催化性能68-71
- 6.5 本章小结71-72
- 7 浸渍法Pt对电极及非Pt对电极在大面积串联DSC中的应用72-80
- 7.1 引言72-73
- 7.2 实验内容73
- 7.2.1 光阳极的制备73
- 7.2.2 对电极的制备73
- 7.2.3 电池的组装73
- 7.3 结果讨论73-78
- 7.3.1 不同光强下的光电性能表征73-74
- 7.3.2 大面积串联DSC的电化学阻抗测试74-76
- 7.3.3 大面积串联DSC的长期稳定性测试76-78
- 7.4 本章小结78-80
- 结论80-82
- 参考文献82-87
- 攻读硕士学位期间发表学术论文情况87-89
- 致谢89-90
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