DOI:10.1016/j.matchemphys.2020.123542

染料敏化太阳能电池的光阳极优化是提高其性能的关键。在这项研究中，通过静电纺丝制备了含石墨烯的TiO2纳米纤维，并通过水热法掺杂氮元素。之后，使用刮刀涂布工艺制备了氮-石墨烯共掺杂的TiO2纳米纤维光阳极。微观形貌表征表明，氮和石墨烯成功掺杂到具有良好形貌和分布的复合纳米纤维中。紫外可见光谱和单色光转换效率数据表明，氮的掺杂增强了电池对日光的响应。在太阳模拟器下获得了J-V曲线，转换效率达到5.01％，比未掺杂时提高了26％。因此，共掺杂复合纤维具有广阔的应用前景。

图1.不同石墨烯掺杂浓度的纤维形态和直径分布：（a）0.0％，（b）0.2％，（c）0.4％，（d）0.6％，（e）0.8％，（f）含不同量石墨烯的纤维在烧结前后的平均直径曲线。

图2.（a）G-T复合纤维，（b）烧结后的G-T纤维，（d）G-T-N复合纤维的SEM图。（c）烧结后的G-T纤维的TEM图像。

图3.石墨烯-TiO2复合纤维和石墨烯-TiO2-氮复合纤维的（a）FTIR光谱和（b）XRD图。

图4.在550℃烧结的G-T-N复合纤维的XPS光谱：（a）全光谱，（b）C 1s XPS光谱，（c）O 1s XPS光谱，（d）N 1s XPS光谱和（e）Ti 2p XPS光谱。

图5.复合纳米纤维的UV-Vis漫反射图。

图6.具有不同光阳极的DSSCs的IPCE曲线（a）和J-V曲线（b），（b）中的插图是DSSCs的示意图。