帕尔米拉种子衍生的活性木炭/TiO2复合材料作为染料敏感太阳能电池的对电极
Tharmakularasa Rajaramanan1,2,3, Muthugalage Ishara Umayangani Weerasinghe4, Gamaralalage Rajanya Asoka Kumara4
1Department of Physics and Technology, University of Bergen, Allegaten 55, Bergen 5007, Norway.
ACS omega
|September 15, 2025
概括
研究人员开发了一种具有成本效益的对电极,用于染料敏感的太阳能电池,使用棕树种子的活性木炭. 与昂贵的金电极相比,这种环保的替代品显示出有希望的稳定性和催化活性.
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.
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- (Pt) 是染料敏感太阳能电池 (DSSC) 中的标准对电极 (CE) 材料,但其高成本阻碍了广泛应用.
- 碳基材料为DSSC反电极提供了可持续和经济的替代方案.
- 开发高效和稳定的基于碳的CE对于推进DSSC技术至关重要.
研究的目的:
- 为了合成和描述棕树种子中的活性炭 (AC),作为DSSC的潜在CE材料.
- 创建一个新的AC/TiO2复合糊,以提高电极性能和附着性.
- 评估使用AC/TiO2复合物CE的DSSC的催化活性,效率和稳定性.
主要方法:
- 活性炭 (AC) 通过热冲击激活从棕树种子中产生.
- 一个AC/TiO2复合糊被准备用于作为对应电极的应用.
- 用X射线光电子光谱 (XPS) 和拉曼光谱来进行材料表征.
- 染料敏感的太阳能电池用AC/TiO2复合CE制造,并进行性能测试.
主要成果:
- XPS证实了棕树种子衍生的木炭的形成,而拉曼光谱显示了它的石墨性质.
- 优化的AC/TiO2 (80:20) 复合材料CE,在400°C冷,产生了4.85%的功率转换效率 (PCE).
- 与商业PtCE相比,AC/TiO2复合CE显示出三化物 (I3-) 氧化还原对的显著催化降低和优越的装置稳定性.
结论:
- 棕树种子衍生的活性木炭与TiO2相结合,为DSSCs提供了可行的,具有成本效益和环保的对应电极.
- 该AC/TiO2复合材料CE表现出有希望的催化性能和增强的稳定性,为提供了替代品.
- 对AC/TiO2复合材料的进一步优化有可能提高DSSC的性能并降低制造成本.
