河北大學李玲&趙曉輝&張文明Appl. Surf. Sci.：在碳納米纖維上原位合成ZnFe2O4粗糙

DOI:10.1016/j.apsusc.2020.148429

毫無疑問，對電極（CE）在染料敏化太陽能電池（DSSCs）中起著至關重要的作用。本文采用靜電紡絲和水熱法成功制備了鐵酸鋅/碳納米纖維（ZnFe2O4/CNFs）復合材料，并將其涂覆在鈦（Ti）網上作為一種有效的CE材料，從而進一步應用于DSSCs。以鈦網為導電基材可使DSSCs具有更小的傳輸電阻、較高的穩定性和可持續利用性。經過反復測量，在鈦網上制備的ZnFe2O4/CNFs CE的功率轉換效率（PCE）為9.05％，高于相同條件下的商用鉑（Pt）氟摻雜氧化錫（FTO）CE（7.21％）和CNFs鈦網CE（7.80％）。最有趣的是，在Ti網上制備的CNFs CE具有比Pt CE更高的PCE，這主要是由于使用鈦網更有利于碘離子的界面傳輸和電子轉移速率。綜上所述，ZnFe2O4/CNFs復合Ti網CE具有良好的電化學性能，有利于DSSCs的低成本高效應用。

圖1.（a）純CNFs和（b-c）ZnFe2O4/CNFs的SEM圖像，（d）ZnFe2O4/CNFs的TEM圖像，（e）ZnFe2O4/CNFs的HRTEM圖像，（f-i）ZnFe2O4/CNFs復合材料的元素映射圖。

圖2.ZnFe2O4/CNFs的EDS光譜（a）和XRD圖譜（b）。

圖3.ZnFe2O4/CNFs復合材料的XPS光譜。

圖4.ZnFe2O4/CNFs和CNFs的N2吸附-解吸等溫線。

圖5.不同對稱CEs的Tafel極化曲線。

圖6.配備不同CEs的器件的J-V曲線。

圖7.在I3-/I-電解質中不同CEs的CVs（a）；ZnFe2O4/CNFs CE的50個循環CVs（b）；ZnFe2O4/CNFs CE在50個循環之前和之后的SEM圖像。

圖8.ZnFe2O4/CNFs，Pt和CNFs的奈奎斯特圖。