DOI:10.1016/j.jallcom.2020.156807
染料敏化太阳能电池(DSSCs)由于其效率高、成本低和稳定性好而备受关注。为了获得更好的性能,对电极的催化性能进行优化是非常重要的。本文通过静电纺丝和硫化法制备了过渡金属硫化物复合材料(NiMoS3/CNFs)。过渡金属硫化物和碳纳米纤维的结合可以为DSSCs的对电极(CE)提供高性能的电催化剂。值得注意的是,与铂(Pt)CE相比,通过该CE制备的DSSCs具有更高的催化活性和稳定的耐久性。使用NiMoS3/CNFs CEs的DSSCs的功率转换效率(PCE)为8.70%,优于Pt CE(7.53%)。结果表明NiMoS3/CNFs CEs对DSSCs中的下一代对电极材料具有潜在的参考价值。
图1.NiMoS3/CNFs(a-c)的SEM图像;NiMoS3/CNFs在CNFs表面生长的TEM图像(d-f);含NiMoS3纳米粒子的单CNFs的元素映射图(g-k)
图2.NiMoS3/CNFs样品的XPS光谱(a-d)
图3.NiMoO4/CNFs(a)和NiMoS3/CNFs(b)的X射线衍射图。NiMoS3/CNFs(c)和CNFs的氮气吸附-解吸等温线;NiMoS3/CNFs(c)和CNFs的Barrett-Joyner-Halenda(BJH)孔径分布(d)
图4.四种不同CEs材料的Tafel极化曲线
图5.三电极系统中NiMoS3/CNFs、Pt、NiMoO4/CNFs和CNFs电极的循环伏安图,扫描速率为50 mV s-1(a);NiMoS3/CNFs电极40个循环期间的循环伏安图(b)
图6.染料敏化太阳能电池中NiMoS3/CNFs、NiMoO4/CNFs、Pt和CNFs对电极的光电流-电压特性
图7.使用四个不同对电极的对称电池的奈奎斯特图