DOI:10.1016/j.jallcom.2020.156807
染料敏化太陽能電池(DSSCs)由于其效率高、成本低和穩定性好而備受關注。為了獲得更好的性能,對電極的催化性能進行優化是非常重要的。本文通過靜電紡絲和硫化法制備了過渡金屬硫化物復合材料(NiMoS3/CNFs)。過渡金屬硫化物和碳納米纖維的結合可以為DSSCs的對電極(CE)提供高性能的電催化劑。值得注意的是,與鉑(Pt)CE相比,通過該CE制備的DSSCs具有更高的催化活性和穩定的耐久性。使用NiMoS3/CNFs CEs的DSSCs的功率轉換效率(PCE)為8.70%,優于Pt CE(7.53%)。結果表明NiMoS3/CNFs CEs對DSSCs中的下一代對電極材料具有潛在的參考價值。
圖1.NiMoS3/CNFs(a-c)的SEM圖像;NiMoS3/CNFs在CNFs表面生長的TEM圖像(d-f);含NiMoS3納米粒子的單CNFs的元素映射圖(g-k)
圖2.NiMoS3/CNFs樣品的XPS光譜(a-d)
圖3.NiMoO4/CNFs(a)和NiMoS3/CNFs(b)的X射線衍射圖。NiMoS3/CNFs(c)和CNFs的氮氣吸附-解吸等溫線;NiMoS3/CNFs(c)和CNFs的Barrett-Joyner-Halenda(BJH)孔徑分布(d)
圖4.四種不同CEs材料的Tafel極化曲線
圖5.三電極系統中NiMoS3/CNFs、Pt、NiMoO4/CNFs和CNFs電極的循環伏安圖,掃描速率為50 mV s-1(a);NiMoS3/CNFs電極40個循環期間的循環伏安圖(b)
圖6.染料敏化太陽能電池中NiMoS3/CNFs、NiMoO4/CNFs、Pt和CNFs對電極的光電流-電壓特性
圖7.使用四個不同對電極的對稱電池的奈奎斯特圖