1、學(xué)校代碼：10385分類號(hào)：研究生學(xué)號(hào)：1100202024密級(jí)：碩士學(xué)位論文導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電聚合物對(duì)電極對(duì)電極在TiO2納米管納米管陣列陣列基染料敏化太陽(yáng)能電池中的基染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用應(yīng)用TheApplicationofConductivePolymerCounterElectrodestoDyeSensitizedSolarCellsBasedonTiO2NaonotubeArrays作者姓名：高素雯高素雯指導(dǎo)教師：蘭章學(xué)科：

2、化學(xué)研究方向：光電功能材料光電功能材料所在學(xué)院：材料科學(xué)與工程材料科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)院論文提交日期：論文提交日期：二零一二零一四年六月六日摘要I摘要摘要傳統(tǒng)染料敏化太陽(yáng)能電池（DSSC）的光陽(yáng)極及對(duì)電極材料以TiO2納米顆粒和Pt居多。TiO2納米顆粒光陽(yáng)極晶界多，電子在其中擴(kuò)散速率較慢，且易與電解質(zhì)中的I3?復(fù)合；Pt價(jià)格高昂：二者均不利于DSSC的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。一維有序的TiO2納米管陣列（TNTs）能夠?yàn)殡娮犹峁┚€性傳輸通道，電子復(fù)合少

3、、壽命長(zhǎng)、傳輸速率高；而聚合物如聚（34乙烯基二氧噻吩）（PEDOT）、聚（34乙烯基二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸（PEDOTPSS）及聚苯胺（PAn），價(jià)格低廉且制備方法簡(jiǎn)單：有望取代TiO2納米顆粒及Pt而成為新一代電極材料。本文主要內(nèi)容如下：(1)以Ti片為正、負(fù)極，通過(guò)陽(yáng)極氧化，制備了TNTs薄膜。用過(guò)氧化氫水溶液蝕刻，得到一維有序雙開(kāi)孔自支撐TNTs薄膜，將其轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電玻璃上，制備了正面透光型光陽(yáng)極。通過(guò)氟化氫（HF）與四氯化鈦（T

4、iCl4）水溶液處理，顯著增加了TNTs表面粗糙程度，染料吸附量及光捕獲率得到提高。以HFTiCl4共處理的光陽(yáng)極組裝而成的DSSC平均效率達(dá)7.30％，與無(wú)處理的（5.38％）相比提高了35.69％。(2)采用原位聚合法合成了PEDOT薄膜，通過(guò)循環(huán)伏安（CV）、電化學(xué)阻抗（EIS）及塔菲爾測(cè)試表征了PEDOT對(duì)電極對(duì)I?I3?的催化活性，并與Pt對(duì)電極相比較。結(jié)果表明，PEDOT對(duì)電極的催化活性優(yōu)于Pt對(duì)電極。含PEDOT及Pt對(duì)電

5、極的DSSC光電轉(zhuǎn)換效率分別為7.71%和7.30%。鑒于PEDOT對(duì)電極良好的透光性，利用Ag鏡從PEDOT對(duì)電極面反射部分透過(guò)DSSC的光到電池參與光電轉(zhuǎn)換，效率進(jìn)一步提高到8.36%。(3)采用還原氧化石墨（rGO）復(fù)合及硫酸處理兩種方法對(duì)PEDOTPSS對(duì)電極進(jìn)行修飾，制備了SrGOPEDOTPSS對(duì)電極，研究了rGO的加入及硫酸處理對(duì)PEDOTPSS對(duì)電極的形貌、透光性、催化活性及光電性能的影響。rGO與PEDOTPSS的復(fù)合