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2012 年 第57 卷 第25 期：2434 ~ 2441 《中国科学》杂志社 论 文 SCIENCE CHINA PRESS 基于PEDOT:PSS 对电极的染料敏化太阳能电池 * 岳根田, 吴季怀, 肖尧明, 林建明, 黄妙良, 范乐庆, 姚莹 环境友好功能材料教育部工程研究中心, 华侨大学材料物理化学研究所, 泉州 362021 * 联系人, E-mail: jhwu@ 20 12-04-25 收稿, 2012-05-10 接受 国家高技术研究发展计划(2009AA03Z217)和国家自然科学基金资助 摘要 基于聚3, 4-亚乙基二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS) 的高透明性和黏合性, 添加 关键词 廉价的石墨粉、碳黑、二甲亚砜、聚乙二醇和少量的聚乙烯吡咯烷酮制备导电浆料, 低温处 染料敏化太阳能 理获得PEDOT:PSS/C 对电极. 通过扫描电子显微镜、四探针测试仪、太阳电池测试仪, 分别 电池 测试了碳对电极的表面形貌、电导率、方块电阻及其氧化还原性能和光电性能. 实验表明, 在 PEDOT:PSS 对电极 2 80℃真空热处理后的对电极组装的染料敏化太阳能电池光电性能最好, 在 100 mW/cm 的模 TiO2 薄膜 拟太阳光辐照下, 该太阳能电池的光电转换效率达到7.61%, 开路电压、短路电流和填充因子 分别为0.81 V, 13.6 mA cm−2 和0.69. [6,7] [8] [9,12] 自1991 年, 瑞士联邦工学院Grä tzel 教授课题组 中在: 染料合成 、电子输运过程 、光阳极 、 在染料敏化太阳能电池(DSSC)取得突破进展以来, 固态(或准固态) 电解液[13~ 15]和对电极等方面. 对电极 从实验室的小面积电池的基础研究到大积电池的产 作为染料敏化太阳能电池的重要组成部分, 通常由 业化研究, 从电池的各种关键材料到电池制作技术 载铂的导电玻璃构成, 所负载的铂对于电解液中 I3− [1,2] 等各项研究都获得了很大进步 . 由于 DSSC 成本 的还原反应具有高的催化性能, 从而使对电极/ 电解 低, 制作工艺简单, 理论光电转化效率高等优点, 而 液界面上的电荷迁移快速高效进行, 但是, 铂等贵金 成为太阳能电池研究的新热点. 目前在模拟日光 属由于成本较高限制其广泛应用. 因此, 开发廉价的 (AM1.5)照射下DSSC 的光电转化率已超过 11%[3].