[发明专利]量子点敏化太阳能电池的二硫化钼复合对电极及其制备方法

说明书

本发明公开了一种量子点敏化太阳能电池的二硫化钼复合对电极及其制备方法。本发明的二硫化钼复合对电极由导电基底和MoS₂/CNTs复合材料组成，MoS₂/CNTs复合材料通过简单的一步水热法合成，采用滴涂法将MoS₂/CNTs复合材料沉积在导电基底上以制成对电极。本发明的MoS₂/CNTs对电极中CNTs均匀缠绕在花状的MoS₂微球上。MoS₂/CNTs对电极电荷传递阻抗Rct为1.39Ω，交换电流密度J₀为11.48mA cm^‑2，具有优异的电催化活性。在100mW cm^‑2的条件下，基于MoS₂/CNTs复合对电极组装而成的量子点敏化太阳能电池具有较好的光电性能，开路电压V_oc为0.620V，短路电流密度J_sc为20.16mA cm^‑2，光电转换效率η为5.05％。

技术领域

本发明属于量子点敏化太阳能电池技术领域，涉及一种量子点敏化太阳能电池的二硫化钼复合对电极及其制备方法。

背景技术

量子点敏化太阳能电池(Quantum dot sensitized solar cells，简写为QDSSCs)作为第三代太阳能电池，具有环境友好、材料成本低、易于制备和高的理论光电转换效率等优点。典型的QDSSCs由包含量子点敏化的半导体氧化物薄膜的光阳极、多硫化物电解液和用于催化多硫化物离子的对电极(CE)组成。

现如今，实际最高达到的光电转换效率远低于量子点敏化太阳能电池的最高理论转换效率(44％)。而量子点敏化太阳能电池的光电转换效率跟对电极和光阳极的性能紧密相关。对电极的作用是收集来自外电路的电子以及还原电解液中的多硫化物离子，这需要对电极材料具有较好的导电性能和电催化活性。因此，开发具有高导电性和电催化活性的对电极是解决QDSSCs低光电转换效率的方案之一。