附有TiO2NP的AuNRs被胺酸框架修改为特殊材料,以提高染料敏感太阳能电池的能量转换效率
Nafiseh Bagheri1, Javad Hassanzadeh1, Zainab B Al-Ruqeishi1
1Department of Chemistry, College of Science, Sultan Qaboos University, Box 36, Al-Khod 123, Sultanate of Oman. abouzied@squ.edu.om.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|July 11, 2023
概括
这项研究使用改造的二氧化 (TiO2) 纳米颗粒与金纳米棒 (AuNRs) 和 - 胺酸框架 (ZIF-67) 增强染料敏感太阳能电池 (DSSCs). 新型光电极显著提高了下一代太阳能应用的效率和性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 染料敏感太阳能电池 (DSSC) 是一个有前途的光伏技术.
- 提高光电极效率对于提高DSSC性能至关重要.
- 二氧化 (TiO2) 纳米粒子被广泛用作光电极材料.
研究的目的:
- 通过修改TiO2纳米颗粒来开发DSSC的高效光电极.
- 研究金纳米棒 (AuNRs) 和-伊米达酸框架 (ZIF-67) 对DSSC性能的协同效应.
- 为了提高DSSC的开放电路电压 (VOC) 和电流密度 (J).
主要方法:
- 用AuNRs (TiO2/AuNRs) 修改的TiO2纳米粒子的合成.
- 将ZIF-67纳入TiO2/AuNRs光电极.
- 使用修改光电极的DSSC的制造和表征.
- 光发光谱学用于研究电荷重组.
主要成果:
- TiO2 / AuNRs / ZIF-67光电极显著增加了染料吸附和光收获.
- 添加ZIF-67提高了VOC的160mV和J的2.5倍.
- 由于电子转移的改善和电荷再组合的减少,AuNR修改增强了J的约2.8倍.
- 整体DSSC效率 (η) 达到了8.38%,这与裸体TiO2.2的1.83%相比大幅提高.
结论:
- 在TiO2光阳极中使用AuNRs和ZIF-67的联合使用为高性能DSSC提供了协同效应.
- 开发的光电极显示了有效和稳定的太阳能转换的实际潜力.
- 这种方法为通过纳米材料工程推进DSSC技术提供了可行的策略.
