石墨烯纳米薄片的制备及其作为DSCs对电极的光电性能

采用氧化还原法制备出多层结构的石墨烯纳米薄片（GNs）,分析了还原阶段水浴时间对GNs晶体结构的影响,着重探讨了GNs作为染料敏化太阳电池（DSCs）对电极催化层的光电性能及阻抗特征。结果表明,还原阶段水浴反应时间为24h时制备出的GNs平均层数最薄,平均厚度只有7层,将该反应时间制备出的GNs对电极组装成DSCs后,其短路电流（JSC）及填充因子（FF）明显地比石墨和氧化石墨（GO）对电极组装成DSCs的JSC和FF要高,因此使得其转换效率达到最好,为1.17%,比石墨和氧化石墨（GO）对电极分别增加了0.175%和1.034%。阻抗分析发现,GNs对电极的串阻（Rs）明显的减小,从而使得GNs作为染料敏化太阳电池（DSCs）对电极催化层的光电性能达到最佳。     

染料敏化太阳能电池过渡金属氮化物对电极研究进展

对电极作为染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells, DSSCs)的核心部分之一,其材料的价格、性能和制备方法直接影响DSSCs的发展和应用.DSSCs常用Pt对电极价格昂贵,因此寻找低成本高性能的催化材料代替Pt对电极是降低DSSCs成本的有效途径之一.过渡金属氮化物的电子结构与Pt相似,具有高的催化活性和耐腐蚀性,价格低廉,使其具有广阔的应用前景.文章综述了利用载体与过渡金属氮化物的协同作用或将过渡金属氮化物制备成独特的纳米结构(纳米管和高度有序的阵列等)来解决过渡金属氮化物易团聚和大规模的物质运输受限制等问题.最后提出,开发双组元或多组元过渡金属氮化物和柔性过渡金属氮化物对电极可以作为未来发展方向.     

低廉碳对电极DSC用KI/I2电解质改性及光电性能

通过采用不同类型添加剂和溶剂对低廉的KI/I2电解质进行改性,分析了将其应用于介孔碳对电极染料敏化太阳电池（DSC）的光电性能,同时借助电化学阻抗谱（EIS）分析了性能改进的内在原因。结果表明,相对于丙烯碳酸酯（PC）和碳酸乙烯酯（EC）,磷酸三丁酯作为KI/I2电解质的添加剂获得了最佳转换效率的器件（4.05%）,其值比PC为添加剂的电解质大11.6%,更比EC为添加剂的电解质大18.4%。添加磷酸三丁酯减小了电解质的电阻,加强了I-/I3-在电解质中扩散能力,实现短路电流和填充因子的改善,进而使其获得最高效率的器件。改性后,基于KI/I2供体对的电解质的最佳成分配比为：0.5M KI、0.05M I2、0.5M磷酸三丁酯的乙腈和乙二醇溶液（体积比为4：1）,其组装的器件的转换效率已高于LiI/I2电解质（3.51%）。     

染料敏华太阳能电池的研究进展与趋势

对染料敏化太阳能电池（DSC）的结构原理进行了详细的概述．着重对DSC中的纳米半导体薄膜材料、敏化剂、电解质、对电极等几个方面的现状与发展趋势进行了评述,并对DSC遇到的挑战与应用前景进行了展望．     

CuInS2／石墨烯混合物的合成及其在太阳能电池中的应用

在不同的溶剂中通过温和的溶剂热法,成功地合成 CuInS2纳米晶体。这些合成好的 CuInS2粉末被 X光衍射表征后,又作为对电极被组装成染料敏化太阳能电池。通过检测可以发现乙二醇是合成 CuInS2过程中最佳的溶液。这主要表现在用乙二醇合成的 CuInS2作为电池对电极时的转化率可以达到5·49％,这个值要比用其他溶液合成的 CuInS2转化率高。然后,将在乙二醇溶剂中合成的 CuInS2粉末与石墨烯的氧化物混合形成 CuInS2纳米晶体／石墨烯纳米复合材料,这种材料可以提高 CuInS2在染料敏化太阳能电池方面的性能。通过透射电子显微镜法,可以证明 CuInS2生长在石墨烯纳米网中。与传统的铂对电极电池（6·90％）相比,这种纳米复合材料具有相对较好的光电转化率（6·28％）。     

CdTe敏化太阳能电池电解质和对电极的改进

通过改进对电极和优化电解质,研究电解质和对电极对量子点敏化太阳能电池性能的影响,进一步提高Cd Te量子点敏化电池的效率。以Cu2S取代传统的Pt作对电极,能获得更好的催化特性,电池的填充因子和效率提高了近一倍。采用多硫电解质,优化S2-和S的量以及水醇比来提高电解质氧化还原的能力。采用改进的电解质和对电极,获得了效率为1.47%的Cd Te量子点敏化太阳能电池。     

金属锡复合二硫化钼(Sn/MoS2)的制备及电化学性能研究

以(NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O为钼源,以Sn_Cl_2·2H_2O为锡源,采用简单的溶剂热法经低温退火合成SnO_2-MoO_3前驱体;再进一步与硫氰化钾水热反应经低温煅烧即可得到Sn/MoS_2复合物.通过XRD,SEM等对合成材料的结构和形貌进行表征,采用恒流充、放电系统对合成材料的电化学性能进行了测试.结果表明:所合成的纯MoS_2纳米结构在作为锂离子电池负极材料时,具有较高的初始放电容量,但循环性能较差.所制得的Sn/MoS_2复合材料,大大改善了MoS_2的循环性能.当电流密度为100 m A·g~(-1)时,在0. 01 3. 0 V的电压窗口下循环70次后,Sn/MoS_2复合物的放电容量可以保持在725 m Ah·g~(-1),具有较高的可逆比容量和优良的循环性能,为研究高比容量和循环性能稳定的新型锂离子电池负极材料提供了实践依据.     

表面活性剂辅助六方相纳米二硫化钼的水热合成及表征

利用无机钼源和有机硫源作为原料,在表面活性剂的结构导向及超声波辅助下,通过水热法合成了纳米二硫化钼。采用X射线衍射、傅立叶红外光谱、透射电镜对其进行了表征,从微观结构理论的角度分析了CTAB的加入对反应过程和产物的影响。结果表明:CTAB的加入不仅可以有效地阻止产物微粒的团聚,还能够控制产物的形貌及物相,并且无需惰性气体保护的高温煅烧,即可在较低水热温度下直接获得粒径为10～20nm、六方晶相的超细2H-MoS2。     

水热法制备高比表面积花球状二硫化钼的条件探索

以三氧化钼（MoO3）为钼源,硫氰化钾（KSCN）为硫源,同时作为反应中的还原剂,采用相对温和的水热法制备微观形貌为花球状的二硫化钼（MoS2）,通过控制反应温度、反应物配比中KSCN物质的量,改变反应体系pH值,在反应体系中添加表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）等,探索不同实验参数对产物MoS2晶体结构和微观形貌的影响,实现合成过程中MoS2形貌和尺寸的有效调控. 实验结果表明,水热反应温度为240 ℃、pH值为0.6时是该反应体系制备花球状MoS2的最适反应条件;且随着反应物KSCN的过量,所得MoS2晶粒尺寸越来越小,表面片层间距也逐渐增大;添加了表面活性剂CTAB的产物形貌更加规整,尺寸更加均匀.     

TiO2纳米线的制备及在柔性染料敏化太阳能电池中的应用

采用水热法制备锐钛矿TiO2纳米线(TNWs),用X射线衍射和扫描电子显微镜对TNWs的形貌及其成分进行表征.将制备好的TNWs与TiO2混合,以乙醇、水作为分散剂制备稳定均一的TiO2胶体.采用刮涂法在ITO/PEN衬底上低温制备了柔性光阳极和染料敏化太阳能电池(DSSC),对其进行形貌及光电性能等表征和测试,分析TNWs的量对电池性能的影响.结果表明,加入TNWs可达到增加电子传导从而提高电池效率的目的.经优化发现,掺入质量分数为5.0%的TNWs时,电池的性能最好,所组装的柔性DSSC在100mW/cm2模拟太阳光照下,光电转换效率达2.59%.     

二硫化钼自组装微球的制备及其吸附性能

利用微波辅助水热法合成了二硫化钼(MoS2)样品,并对其进行了形貌、结构、吸附性能等研究,结果表明:在有CTAB存在的生长条件下,MoS2纳米片可以通过自组装形成表面多孔隙的中空微球结构;而在无CTAB存在的情况下,得到的样品为MoS2纳米片的无序堆叠.利用亚甲基蓝(MB)溶液对2种MoS2吸附性能测试结果表明:0.0...     

单分散ZnO微球的合成及表征

以Zn(NO3)2.6H2O为前驱体,采用水热法在三乙醇胺和水的混合溶剂中合成了单分散的ZnO微球。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对ZnO微球进行表征。结果表明制备的样品具有六角纤锌矿结构,单分散的ZnO微球是由几十纳米的小颗粒聚集形成的。样品的形貌与三乙醇胺含量和前驱体浓度密切相关。随着三乙醇胺含量的增加,ZnO由不规则形状的颗粒转变为球形颗粒。此外,随着前驱体浓度增大,ZnO的形貌由球状变为六棱柱状。因此,要合成单分散的ZnO微球必须要严格控制前驱体浓度和三乙醇胺的含量。     

由电泳沉积ZIF-67薄膜制备高效染料敏化太阳能电池对电极

为了提高碳化ZIF-67薄膜制备的染料敏化太阳能对电极的光电性能,本研究通过碳化电泳沉积ZIF-67薄膜得到多孔碳电极,并进一步在多孔碳电极热分解氯铂酸得到负载铂的多孔碳复合电极。通过光电流-电压曲线、电化学阻抗谱和强度调制光电流谱等的测试,对比单独在FTO导电玻璃基底热分解氯铂酸得到的铂电极和单独碳化电泳沉积ZIF-67薄膜得到的多孔碳电极,研究了负载铂的多孔碳复合电极作为染料敏化太阳能电池对电极的光电性能。与其它两种对电极相比,以负载铂的多孔碳复合电极为对电极的染料敏化太阳能电池光电转换效率最高,因碳化ZIF-67薄膜的多孔电极具有较大的比表面积,能负载足够量的铂,从而提供更多的催化位点,具有更好的催化性能,从而使染料敏化太阳能电池的光电转换效率得到显著提升。     

纳米晶TiO2在染料敏化太阳电池中的应用

以P25为原料,采用水热法制得以菱形为主、直径为10～15nm、比表面积达112m2/g的纳米晶TiO2.用该纳米晶TiO2制膜,并与用P25粉制成的膜进行对比,通过扫描电子显微镜、氮气吸附装置等对两种膜进行分析和表征.结果表明:纳米晶TiO2制成的膜颗粒小、分布均匀,BET比表面积是P25膜的两倍,膜厚相同时染料吸附量是P25膜的两倍多.将纳米晶TiO2膜与P25膜用于染料敏化太阳能电池上,分析染料敏化太阳能电池的光电特性,结果表明,用纳米晶TiO2组成的染料敏化太阳能电池具有高的光电流密度和转换效率.     

水热合成黄铁矿型FeS2及Rietveld结构精修

采用CS2作为硫源通过水热法一步合成了黄铁矿型二硫化铁粉晶,利用X射线衍射(XRD)对样品进行了表征,并使用Rieteveld粉末衍射峰形全谱拟合方法对二硫化铁粉晶的晶体结构进行了计算,并用多相全谱拟合相定量分析法对水热合成二硫化镍粉晶中的杂相质量百分比进行了计算.     

Cd_2Nb_2O_7基光催化材料的水热合成及性能研究

采用水热法,以氯化铌、四水合硝酸镉为原料,成功制备了Cd_2Nb_2O_7基光催化材料.通过改变Cd/Nb的物质量比为1∶2、1∶1、1.5∶1,分别制备了Cd_2Nb_2O_7/NaNbO_3、Cd_2Nb_2O_7、Cd_2Nb_2O_7/Cd(OH)_2光催化材料.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、固体漫反射光谱等测试方法表征了材料的物相结构、形貌和光学性能.系统研究了Cd/Nb的物质量比对样品相组成、光学性能和光催化性能的影响.以罗丹明B为目标降解物,进一步研究了样品的光催化性能.实验结果表明,由于样品具有不同的形貌和光吸收性能,导致不同的光催化活性,光催化活性从大到小的顺序为Cd_2Nb_2O_7/Cd(OH)_2,Cd_2Nb_2O_7,Cd_2Nb_2O_7/NaNbO_3.     

无缺陷纳米晶TiO2用于染料敏化太阳电池

以P25为原料,采用水热法制备出以菱形为主的具有完整结构的无缺陷纳米晶TiO2并用于染料敏化太阳电池上。纳米晶直径为12nm左右,比表面积达到112 m2/g。与用P25制成的膜相比,用纳米晶制成的介孔膜能吸附更多的染料和具有更好的光捕获效率。用纳米晶组成的染料敏化太阳电池具有高的光电流密度和转换效率。     

球状二氧化钛的水热合成及性能表征

常温常压下理论上可以进行的实验,在实际中却往往存在问题.但水热法可以使实验得以实现.通过水热合成的球状TiO2晶型为金红石型,且结晶度较好,同时TiCl4溶液的浓度和反应的时间也会影响晶型的合成.