红薯淀粉凝胶衍生多孔碳的制备及其在染料敏化太阳能电池对电极中的研究

作     者：岳思源 赵一倩 周华伟 

作者机构：聊城大学化学化工学院 

出 版 物：《聊城大学学报(自然科学版)》 (Journal of Liaocheng University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目（21171084） 国家大学生创新计划项目（202110447064） 山东省大学生创新计划项目（S202110447066） 聊城大学大学生创新计划项目（CXCY2022032，CXCY2022030，CXCY2021039，CXCY2021090）资助 

主　　题：红薯淀粉凝胶 生物质衍生碳材料 对电极 染料敏化太阳能电池 

摘      要：生物质碳具有来源丰富，价格低廉，用途广泛等优点。以红薯淀粉为原料，通过碱诱导凝胶化-冷冻干燥-碳化法，制备出具有多孔结构的生物质衍生碳材料。在该方法中KOH既可以促形成凝胶，又可以作为模板剂起到占位作用形成多孔碳，实验结果显示红薯淀粉凝胶衍生多孔碳（Sweet potato starch gel derived porous carbon，SPSG-PC）的孔隙大小为1～2 μm。将其作为染料敏化太阳能电池(DSCs)对电极，并组装成器件。光电化学测试表明，SPSG-PC对电极组装的器件的各项光伏参数与Pt-DSCs接近。电化学机理研究表明，SPSG-PC对碘还原反应表现出较好的催化活性。SPSG-PC具有取材丰富、成本较低、低污染等优势，符合绿色可持续发展理念，在DSCs对电极材料方面具有应用潜力。