染料敏化太阳能电池氮掺杂石墨烯对电极

摘要

石墨烯是一种由碳原子以SP2杂化轨道组成的六角形呈蜂巢结构且只有一个碳原子厚度的二维碳材料.由于其高的导热和导电性、较大的比表面积、较高的机械强度,因而在电子和光电子、能量转换和贮存领域都受到广泛关注.石墨烯应用于染料敏化太阳能电池光阳极和对电极都有研究报道.但由于石墨烯表面催化活性点较少,用石墨烯制备的对电极电催化活性不高.氨掺杂是一种改善纳米碳材料电子特性和反应活性的有效方法。本文用水热还原制备氨掺杂石墨烯.X-射线光电子能谱分析表明水热法制备的掺氨石墨烯中氨原子含量大约2.5％,以吡啶氨和吡咯氨形式存在.用所制备的掺氨石墨烯制备敏化太阳能电池对电极,掺氨石墨烯对电极表现较高的电催化活性,电荷迁跃电阻为0.9Ωcm2.所组装的染料敏化太阳能电池的光电性能与Pt对电极电池接近.