N掺杂多孔炭基染料敏化太阳能电池对电极设计及性能研究

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新型染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized Solar Cells,DSSCs),因其价格低廉、制备工艺简单、能量转换效率高与环境友好性的特点,而受到了广泛的关注。对电极的主要作用为收集外电路电子与催化I3-的还原,其结构与性能是影响DSSCs器件性能的主要因素之一。迄今为止,铂(Pt)是最为理想的对电极材料。但是Pt价格昂贵、储量低、耐腐蚀性能差,限制其规模化应用。碳材料因易于调变的表面化学性质与孔结构、良好的导电性、低廉的价格、优良的稳定性等优势,有望替代贵金属Pt成为新一代对电极材料
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太阳能光电化学池(PEC)分解水制氢做为一种新型的制氢方法,真正实现了环境无污染且能源合理利用。TiO2因其来源广泛、耐腐蚀性好、价廉无毒,备受关注。然而,TiO2的禁带宽度为3.2eV,其光吸收范围限制在紫外光区(仅占发光总能量的4%),因而TiO2作为光电阳极材料,难以高效利用太阳光,其光电效率很低。一维纳米结构TiO2相比于TiO2颗粒催化剂具有更优良的电荷传输性能,而分枝状TiO2纳米棒(
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