1、染料敏化太陽能電池(Dye-Sensitized Solar Cells，DSSCs)由于具有清潔、制備工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，有望成為解決全球能源和環(huán)境問題的有效方法之一。其中，對電極起到傳輸外電路的回流電子至電解質(zhì)/對電極界面并催化I3-+2e→3I-還原反應(yīng)的作用，因此它的性能直接影響著DSSCs的能量轉(zhuǎn)化效率。傳統(tǒng)鉑對電極具有很好的電催化活性，但是由于成本較高，限制了商業(yè)化應(yīng)用。低成本的導(dǎo)電聚合物和碳材料復(fù)合對電極可以集碳材料的高導(dǎo)電性

2、與導(dǎo)電聚合物的良好電催化活性于一體。采用共混法、電化學(xué)共沉積等傳統(tǒng)方法制備的復(fù)合對電極是簡單的物理復(fù)合，界面電阻較大，嚴(yán)重制約了DSSCs能量轉(zhuǎn)換效率的提高。針對這一問題，本論文提出采用回流技術(shù)制備導(dǎo)電聚苯胺與碳材料絡(luò)合物，使導(dǎo)電聚苯胺中的-NH-與碳材料中的-C=形成共價(jià)鍵，加快電子傳輸，同時(shí)采用層層(Layer-by-layer, LbL)自組裝的方法制備導(dǎo)電多層膜，增大了I3-的反應(yīng)面積，有利于能量轉(zhuǎn)化效率的提高。
　　論文

3、首先在第二章中研究了采用LbL自組裝技術(shù)制備的（聚苯胺/聚苯乙烯磺酸鈉）n[(PANi/PSS)n]多層膜的生長機(jī)理及電學(xué)、光電性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，(PANi/PSS)n多層膜的生長方式為均勻線性生長，每個(gè)雙層組裝上的PANi與PSS是等量的，且吸附過程遵循高階動(dòng)力學(xué)原理。(PANi/PSS)n多層膜在硫酸水溶液中的氧化還原反應(yīng)受擴(kuò)散作用控制。由于電子隧穿效應(yīng)，底層PANi上的電子可以越過絕緣層的PSS，傳遞到上層PANi，隨著雙層數(shù)的

4、增加，電子呈現(xiàn)累積效應(yīng)。因此(PANi/PSS)n多層膜的膜電阻不會(huì)隨著雙層數(shù)的變化而發(fā)生改變，而它的電導(dǎo)率則隨著雙層數(shù)的增加呈現(xiàn)線性增長關(guān)系。光電性能測試表明(PANi/PSS)n多層膜的光電流響應(yīng)密度隨著雙層數(shù)的增加呈現(xiàn)線性增長。
　　論文的第三章主要研究了[PANi-石墨烯（或碳納米管）絡(luò)合物/氧化石墨烯]n(Graphene oxide，GO)自組裝多層膜對電極的電催化活性、電子傳輸能力及其組裝成的電池效率。首先采用回流技

5、術(shù)制備PANi-石墨烯（或碳納米管）絡(luò)合物，使PANi中的-NH-與石墨烯（或碳納米管）中的-C=之間形成共價(jià)鍵，從而加速電子傳輸速度，提高對電極材料的導(dǎo)電性和電催化活性。采用LbL自組裝技術(shù)將PANi-石墨烯（或碳納米管）絡(luò)合物與GO制備成[PANi-石墨烯（或碳納米管）絡(luò)合物/GO]n導(dǎo)電多層膜用作DSSCs對電極材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于多層膜對電極呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)，因此組裝雙層數(shù)越多，越有利于I-/I3-氧化還原對的擴(kuò)散，對電極的電催

6、化活性也隨之提高。另外，對電極中石墨烯（碳納米管）的含量也會(huì)影響其電催化活性。由于PANi-石墨烯（或碳納米管）絡(luò)合物中共價(jià)鍵的存在對對電極的電催化活性具有促進(jìn)作用，因此石墨烯（或碳納米管）的含量越高，對電極的電子傳輸能力越好，從而電池效率也得到提升。其中(PANi-4 Wt‰SWCNT/GO)5多層膜對電極組裝成的電池效率為6.88％，而以(PANi-10 wt‰G/GO)10多層膜作為對電極的電池效率可達(dá)7.88％。
　　論文