染料敏化太阳能电池无FTO煤基炭对电极的研究

孟凡宁¹，王春雷¹，武明星²，林逍²，王同华¹，马廷丽²

1. 大连理工大学精细化工国家重点实验室炭材料研究室2. 大连理工大学精细化工国家重点实验室

摘 要：分别以气煤、焦煤、瘦煤为原料制备了低成本、高性能煤基炭对电极(counter electrodes,CEs),并使用煤基炭CE同时代替导电玻璃基底和催化层,分别考察了浸渍和表面修饰对煤基炭CE结构和光电性能的影响。采用X射线衍射、扫描电镜和电化学阻抗谱等表征手段,对煤基炭CE的结构和性能进行了表征。结果表明:浸渍后煤基炭CE形成了底层致密表层多孔的一体化结构;经过表面修饰的煤基炭CE表现出良好的光电性能,其开路电压(Voc)、短路电流密度(Jsc)和填充因子(FF)分别为0.79 V、13.48 mA/cm2和0.67,光电转化效率(η)达到了7.16%,与传统Pt电极的效率相当,比石墨电极效率提高30%。煤基炭CE是传统Pt/FTO电极的良好替代材料。

关键词：煤基炭;对电极;一体化;染料敏化太阳能电池;