基于铜钴硫化物的染料敏化太阳能电池光伏性能的研究

作     者：田静 吴静 马超群 潘闻景 张宇林 TIAN Jing;WU Jing;MA Chaoqun;PAN Wenjing;ZHANG Yuling

作者机构：淮阴工学院电子信息工程学院江苏省湖泊环境遥感技术工程实验室江苏淮安223003 

出 版 物：《电子器件》 (Chinese Journal of Electron Devices)

年 卷 期：2024年第47卷第3期

页      面：870-876页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：染料敏化太阳能电池 溶剂热 光电转换效率 

摘      要：对电极对染料敏化太阳能电池的性能有很大影响。开发了一种无铂、低成本的二元复合对电极。采用溶剂热法在导电玻璃上成功地制备铜钴硫化物(Cu-Co-S)对电极。以硫化铜对电极为基础,在实验过程中引入钴元素,通过SEM和TEM图像可以看出,钴元素的引入改变了纯硫化铜对电极单一的物理特性。与此同时,通过Tafel和EIS等电化学测试对铜钴硫化物对电极进行了电催化活性的测试,测试结果表明,钴离子的引入改变硫化铜对电极的晶体结构,同时也提高了对电极的电催化性能。在光电流密度-电压曲线图中可以看到,由硫化铜对电极和铜钴硫化物对电极分别制备的染料敏化太阳能电池的光电转换效率从4.6%提高到5.2%,而铂对电极的原始效率为5.3%,铜钴硫化物对电极的效率已经非常接近于铂电极,从某种程度来说,达到了可以替代铂的作用,故铜钴硫化物对电极有望成为染料敏化太阳能电池更优良的对电极材料。