染料敏化太阳能电池对电极Cu2ZnSnS4/MWCNT的制备及其性能研究

摘要

染料敏化太阳能电池Cu2ZnSnS4(CZTS)对电极材料导电能力较弱、容易团聚等制约其电化学性能的关键因素开展研究.以CZTS和多壁碳纳米管(MWCNT)为组元构建"电催化活性纳米晶/导电相"纳米复合结构,来改善电子输运性能和材料分散性能.采用水热合成-自组装法制备纳米复合材料,通过调节CZTS和MWCNT纳米材料的尺寸、形貌及复合材料的微结构,实现CZTS/MWCNT复合材料的可控制备及复合结构的精确构筑.系统研究CZTS/MWCNT纳米复合材料的微观尺寸、形貌和结构对复合材料的微观导电机制和电催化机制影响,揭示纳米复合材料的微纳结构与导电性能、电催化性能之间的内在联系和规律.以CZTS/MWCNT为对电极的电池效率与以Pt为对电极的电池效率相当,本文提供了一种可替代Pt的廉价对电极的制备方法.