[發明專利]量子點敏化太陽能電池的二硫化鉬復合對電極及其制備方法

在審

• 申請號: 201811518486.2
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN111312524A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 陳遷喬;顏海龍;漆仲璐;李文化;龍國強
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 劉海霞

本發明公開了一種量子點敏化太陽能電池的二硫化鉬復合對電極及其制備方法。本發明的二硫化鉬復合對電極由導電基底和MoS₂/CNTs復合材料組成，MoS₂/CNTs復合材料通過簡單的一步水熱法合成，采用滴涂法將MoS₂/CNTs復合材料沉積在導電基底上以制成對電極。本發明的MoS₂/CNTs對電極中CNTs均勻纏繞在花狀的MoS₂微球上。MoS₂/CNTs對電極電荷傳遞阻抗Rct為1.39Ω，交換電流密度J₀為11.48mA cm^?2，具有優異的電催化活性。在100mW cm^?2的條件下，基于MoS₂/CNTs復合對電極組裝而成的量子點敏化太陽能電池具有較好的光電性能，開路電壓V_oc為0.620V，短路電流密度J_sc為20.16mA cm^?2，光電轉換效率η為5.05％。

技術領域

本發明屬于量子點敏化太陽能電池技術領域，涉及一種量子點敏化太陽能電池的二硫化鉬復合對電極及其制備方法。

背景技術

量子點敏化太陽能電池(Quantum dot sensitized solar cells，簡寫為QDSSCs)作為第三代太陽能電池，具有環境友好、材料成本低、易于制備和高的理論光電轉換效率等優點。典型的QDSSCs由包含量子點敏化的半導體氧化物薄膜的光陽極、多硫化物電解液和用于催化多硫化物離子的對電極(CE)組成。

現如今，實際最高達到的光電轉換效率遠低于量子點敏化太陽能電池的最高理論轉換效率(44％)。而量子點敏化太陽能電池的光電轉換效率跟對電極和光陽極的性能緊密相關。對電極的作用是收集來自外電路的電子以及還原電解液中的多硫化物離子，這需要對電極材料具有較好的導電性能和電催化活性。因此，開發具有高導電性和電催化活性的對電極是解決QDSSCs低光電轉換效率的方案之一。