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表面活性剂改性的大孔径介孔炭对电极染料敏化太阳电池
  • ISSN号:1007-8827
  • 期刊名称:《新型炭材料》
  • 时间:0
  • 分类:TM914.4[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]新余学院新余新能源研究所,江西新余338004, [2]南昌大学机电学院,江西南昌330031
  • 相关基金:国家自然科学基金(51162025;51164033);江西省自然科学基金(2010GQC0178);西安交通大学金属材料强度国家重点实验室开放研究项目(20111207).
中文摘要:

以大孔径的介孔炭(MC)为催化层材料经低温热处理构建出炭对电极,着重探讨了在炭浆料中添加TritonX100对其组装的染料敏化太阳电池(DSCs)光电性能的影响,并引入分形维数(DF)用于定量评估炭膜形貌的差异。结果表明,当炭浆料中TritonX100的含量增加到0.1mE(相应MC含量为0.6g)时,DSCs的光电转换效率增加至5.65%,其值比活性炭对电极DSCs高46.5%,且达到Pt对电极DSCs的95.4%。TritonX100改性的介孔炭对电极的高性能归功于高品质的炭膜和介孔炭本身合理的孔结构(如大尺寸孔径和大比表面积等)。相对于未添加TritonX100的纯介孔炭对电极,TritonX100改性的介孔炭对电极具有分布更均匀的炭膜和更小的分形维数,是对电极欧姆串阻减小及相应器件效率改善的一个重要因素。

英文摘要:

Mesoporous carbon (MC), prepared by the carbonization of phenol resin using ethylene glycol as a pore forming agent, was used as the catalyst of the counter electrode in dye-sensitized solar cells (DSCs) fabricated by a paste coating method at low temperature, where a non-ionic surfactant, Triton X100, was used as a modifier of the paste. Fractal dimensions (DF) were used to evaluate the morphological difference of the MC films on the substrate with surfactant content. The efficiency of the DSCs using the MC modified by the surfactant reaches a maximum of 5.65% for 0.6g MC with 0.1 mL surfactant. This is 46.5% higher than that of DSCs using activated carbon as a catalyst in the counter electrode, and 95.4% of the value obtained using DSCs with a Pt counter electrode under the same conditions. The performance improvement of the surfactant-modified MC counter electrode is attributed to a uniform MC film with a low DF value induced by adding the surfactant, a large average mesopore size of 34.6 nm that is favorable for mass transport, and a high-surface-area glassy carbon structure that has a high content of active sites.

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期刊信息
  • 《新型炭材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 主编:成会明
  • 地址:太原市桃园南路11号中科山西煤化所
  • 邮编:030001
  • 邮箱:tcl@sxicc.ac.cn
  • 电话:0351-2025254
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-8827
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1116/TQ
  • 邮发代号:22-164
  • 获奖情况:
  • 1999年、2000、2001年连续三年评为山西省一级期刊,荣获中科院2000年优秀期刊三等奖,入选2001年度科技部组织的“中国期刊方阵”,中国期刊方阵“双效”期刊,2004年获第三届中国百科杰出学术期刊奖,2005年获第三届国家期刊提名奖,2006年获第二届北方十佳期刊奖,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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