透明硫化镍/石墨烯复合对电极用于高效染料敏化太阳能电池

作者：曹大鹏^*; 钟旭阳; 张杰; 于晓慧; 密保秀

来源：科学通报, 2024, 1-11.

DOI：10.1360/tb-2023-1330

• 染料敏化太阳能电池
• 对电极
• 硫化镍
• 透明
• 石墨烯

对电极(counter electrode, CE)作为染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell, DSSC)的重要组成部分之一,其作用是收集外电路电子和催化还原电解质.硫化镍具有低成本和优异的电催化活性等优点,是Pt的理想替代材料.本文制备的NiS电极的透光率可以达到80%以上(600 nm处),从正面(光阳极)照射时,制备的DSSC器件光电转化效率达到7.54%,与Pt对电极的(7.48%)相当.从反面(对电极)照射时,光电转化效率达到3.96%,远高于Pt对电极(0.58%).在硫化镍电极中掺入石墨烯,可以进一步提升DSSC器件的光电转化效率,正面照射达到7.84%,反面照射达到4.59%,是正面照射效率的58.5%.电化学阻抗、循环伏安测试表明NiS对电极具有很小的串联电阻和高的电催化活性,这是其性能优于Pt的主要原因;而高的反面照射光电转化效率主要得益于NiS电极的高透光率.本文提供了一种简单、快捷、低成本的方法来制备透明、高效硫化镍对电极.

• 单位
  南京邮电大学