制备带有催化剂光敏剂的阳极板
tio2光阳极的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用
TIO2光阳极的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用引言随着环境保护和可再生能源的重要性日益凸显,染料敏化太阳能电池(D SS Cs)作为一种颇具潜力的太阳能转换技术受到了广泛关注。
而光阳极作为D SS Cs中的关键组成部分之一,对电池性能发挥着重要影响。
本文将重点介绍TI O2光阳极的制备方法及其在DS SC s中的应用。
TIO2光阳极的制备方法溶胶凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备T IO2光阳极的方法。
该方法通过控制溶胶的成分和制备条件,可以得到具有较大比表面积和优良孔结构的T I O2膜。
具体步骤如下:1.首先,将适量的钛酸四丁酯(TB OT)加入有机溶剂中,形成透明的溶胶。
2.在搅拌的同时,缓慢加入一定量的醋酸,调节溶胶的p H值。
3.继续搅拌数小时,使得溶胶中的成分充分溶解和混合。
4.然后,将溶胶进行热处理,通常采用烘箱干燥或水热法。
5.最后,经过退火处理,得到结晶完备、高质量的T IO2膜。
水热法水热法是另一种常用的制备T IO2光阳极的方法。
该方法通过利用水热条件下的高温和高压环境,促使TI O2的晶体生长,得到晶体尺寸较大的T IO2膜。
具体步骤如下:1.首先,将适量的钛酸丁酯(T B T)加入水溶液中,形成透明的溶胶。
2.在搅拌的同时,缓慢加热溶液,使其达到一定温度。
3.继续加热并保持一定压力,使溶液处于水热状态。
4.在一定时间内进行反应,促使TI O2的晶体生长。
5.最后,用冷却水迅速冷却,得到晶体尺寸较大且具有良好结晶性质的T IO2膜。
TIO2光阳极在染料敏化太阳能电池中的应用T I O2光阳极作为D SS C s的关键组成部分,对电池的光吸收、电子传输和电荷注入等过程起着重要作用。
其在染料敏化太阳能电池中的应用主要体现在以下几个方面:光吸收和光散射T I O2光阳极具有优异的光吸收和光散射特性,可以最大限度地提高光电转换效率。
由于TI O2具有较宽的带隙,可以吸收可见光和紫外光,使得光的利用率更高。
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7. Dam , J. Phys. Chem. C., 2015.
先用P2或者H22在酸性条件下活化了TiO2后,再用Mg2+和Na+的水溶液浸泡的。
7. Fusheng Li , Jacs., 2015.
将空的TiO2板浸泡在1 mM 催化剂的 DCM溶液中15min,然后用甲醇冲洗; 然后在1 mM 光敏剂的DCM 溶液中浸泡1h得到光阳极。
怎么制备带有催化剂/光敏剂的 阳极板?
2015.7.26
共吸附 1. Juntao Lu, Electro. Comm.,2013.
1, 3(自组装):将FTO或者Fe2O3泡到1或3的甲醇溶液里,室温,避光条件下浸泡 12-16h,然后用甲醇冲洗待制备的电极板,在氮气保护的条件下干燥。
2(滴涂法): 2的0.05 wt.% Nafion/EtOH (1 mM, 20 μl) 溶液滴到电极基质上, 在室温下干燥。
2. Spiccia, Jacs., 2010.
2
1
(TiO2的制备方法省略,文章里有。)
将FTO/TiO2浸泡到0.5mM,2的乙腈溶液里过夜;然后把Nafion的悬浮液滴到板上, 在120℃的烘箱里烘20min。 Nafion膜的参杂是通过浸泡在2mM 1和2 的乙腈溶液里得到。
3. 丁欣, Jacs., 2013.
将烧结了TiO2的FTO导电玻璃浸泡在含有光敏剂和催化剂的 甲醇溶液;2h后用甲醇和水冲洗几次,在室温避光的条件下干燥。 (详细步骤在SI里)
4. Fusheng Li,Phys. Chem. Chem. Phys., 2014
将空的TiO2和NiO板在0.3 mM RuP(光敏剂)水溶液里浸泡 1h,然后用水和乙醇 清洗表面;随后将板分别浸泡在含有催化剂的溶液(RuOEC in CH2Cl2;CoHEC in methol), 过夜。
首先将PS附着到电极上, 然后在附着催化剂
超分子体系
1. Mallouk, Jacs., 2009.
文章里有制备方法。
Байду номын сангаас
2. Xin Ding, ACS Cat., 2009.
Steps: With a 0.1 M HClO4 aqueous solution as a solvent, the TiO2-sintered FTO electrode was immersed in the solution containing 1 mM PS 1 for 12 h to obtain working electrode (WE) TiO2(1). Then it was immersed stepwise in the solution containing 1 mM ZrOCl2 and the solution containing 1 mM catalyst 2 for 12 h each to produce the desired WE TiO2(1+2).
5.
Bartlett , Jacs., 2014.
1 固定在WO3表面:将WO3电极在0.50 mM 1/乙腈溶液里浸泡8h (80℃)。 WO3电极用溶胶凝胶法制备。
6. Dam , J. Phys. Chem. C., 2015.
The catalyst was dispersed into an aqueous solution, and the deposition was obtained by dip-coating the substrates into the catalyst solution for periods of 1.5−3 h.