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PEDOT的电化学合成及其在固态染料敏化太阳能电池中的应用研究

         

摘要

本工作主要围绕PEDOT的合成及其在固态染料敏化太阳能电池对电极中的应用开展研究,重点研究了循环伏安法电化学沉积过程中循环次数(10~50次)对PEDOT薄膜的形貌、厚度及光学性质的影响.通过红外光谱、SEM、紫外-可见吸收光谱表征了PEDOT的结构、形貌及光性质;通过J-V、动态调制光电流谱(IMPS)/光电压谱(IMVS)以及Tafel测试表征了基于PEDOT透明对电极染料敏化太阳能电池的光电化学性能.结果表明:采用循环伏安法电沉积合成PEDOT制备固态染料敏化太阳能电池对电极时,CV循环30~40次之间时可以获得最佳的光电性能,固态器件的光电转换效率为5.34%,这是因为在该条件下所制备的PEDOT具有均匀致密的表面、较好的光学性质以及较高的光电催化性能(J0=2.51×10-3 A·cm-2),使得器件可以获得较大的扩散系数(Dn=28.80 μm2·ms-1)和载流子扩散长度(L=21.41μm),有利于电荷的传输.当CV循环次数大于40次时,PEDOT薄膜会在掺氟的SnO2透明导电玻璃(FTO)表面发生溶解、脱附,从而使得其光电催化性能下降.在双面光照条件下,以电沉积PEDOT作为透明对电极的器件光电性能提升了20%左右.

著录项

  • 来源
    《化学学报》 |2020年第10期|1102-1110|共9页
  • 作者单位

    中南大学冶金与环境学院 长沙410083;

    有色金属资源循环利用湖南省重点实验室 长沙410083;

    有色金属资源循环利用湖南省工程研究中心 长沙410083;

    中南大学冶金与环境学院 长沙410083;

    有色金属资源循环利用湖南省重点实验室 长沙410083;

    有色金属资源循环利用湖南省工程研究中心 长沙410083;

    浙江大学材料科学与工程学院 杭州310000;

    中南大学冶金与环境学院 长沙410083;

    有色金属资源循环利用湖南省重点实验室 长沙410083;

    有色金属资源循环利用湖南省工程研究中心 长沙410083;

    中南大学冶金与环境学院 长沙410083;

    有色金属资源循环利用湖南省重点实验室 长沙410083;

    有色金属资源循环利用湖南省工程研究中心 长沙410083;

    中南大学冶金与环境学院 长沙410083;

    有色金属资源循环利用湖南省重点实验室 长沙410083;

    有色金属资源循环利用湖南省工程研究中心 长沙410083;

    广东先导稀材股份有限公司 清远511517;

    清远先导材料有限公司 清远511517;

    中南大学冶金与环境学院 长沙410083;

    有色金属资源循环利用湖南省重点实验室 长沙410083;

    有色金属资源循环利用湖南省工程研究中心 长沙410083;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类
  • 关键词

    固态染料敏化太阳能电池; PEDOT; 透明对电极; 导电聚合物; 循环伏安法;

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