基于有序碳纳米管阵列对电极的染料敏化太阳能电池

摘要

被称为第三代新型太阳能电池的染料敏化太阳能电池(DSC)具有广阔的研究和应用前景，并以其低成本、高效率、制作方法简单等优点受到越来越多研究者的关注。开发新型具有高催化活性、高抗腐蚀性的廉价对电极材料是进一步降低成本、促进规模化应用的关键。近来，我们将定向碳纳米管阵列广泛应用于DSC的对电极材料。电化学结果表明，三维结构的碳纳米管阵列电极在硫醇盐氧化还原电对(T2/T)电解质和多硫体系电解质中表现出了优于常规铂电极的催化活性，大大降低了电解质在对电极界面的电荷转移电阻，并获得了高于相同条件下铂电极的填充因子和短路电流密度[1，2]。研究了碳纳米管阵列的几何结构、缺陷浓度等因素对其催化活性的影响，结果表明不同缺陷形式显著改变碳管催化活性的活化能。这为适用于非碘体系电解质DSC和量子点敏化太阳能电池〔QDSC)的对电极材料的开发和设计提供了新颖的研究思路。