石墨烯及其復合材料的制備和在染料敏化太陽能電池對電極中的應用.pdf

1、染料敏化太陽能電池（Dye-sensitized Solar cell, DSSC）作為一種新型的光電化學太陽能電池，相比其它傳統(tǒng)意義上的太陽能電池，因其制備流程簡單，成本低且效率高的優(yōu)點，從而引起人們的廣泛關注，成為研究的重點。傳統(tǒng)Pt電極具備獨特的電催化性能，良好的導電性和化學穩(wěn)定性。然因其昂貴的成本價格，使其并不能得到規(guī)?；瘧?。近年來，石墨烯更是由于其高的導電性和穩(wěn)定性等優(yōu)點被廣泛應用到DSSC對電極中，同時呈現(xiàn)多孔狀分布的碳膜

2、能夠提供高的比表面積，也成為了一種較為理想且可以替代Pt對電極的碳膜材料。然而，包含石墨烯和多孔碳膜的混合碳膜復合材料更是充分利用了兩種不同材料的優(yōu)勢，比如高導電性，獨特的電催化性和優(yōu)異的多孔性，在DSSC對電極中占有著豐富廣闊的應用前景。本論文具體包括以下內容：
　?。?）石墨烯及其復合材料對電極的合成：利用一種簡單且易操作的常壓化學氣相沉積（APCVD）法在鎳基底的催化作用下制備出多孔碳膜/多層石墨烯膜（PCF/MGF）材料、

3、多層石墨烯膜(MGF)和多孔碳膜(PCF)材料，并形成DSSC對電極。然后，采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FSEM）來表征其形貌。
　　（2）染料敏化太陽能電池對電極性能研究：將石墨烯及其復合材料對電極應用于DSSC，并研究其光電性能和電化學機制。測試結果表明：相比MGF和PCF對電極, PCF/MGF具有較小的電子轉移電阻，對I-3有較好的還原性，在相同的實驗條件下，PCF/MGF對電極的轉換效率達到2.91％，高于MGF（2.26