制备条件对Cu2S光阴极性能的影响.pdf

《制备条件对Cu2S光阴极性能的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao)AprilActa尸．一Chim．Sin．2012，28(4)，857-864857[Article]doi：l0．3866／PKU．WHXB201202204www．whxb．pku．edu．CI1制备条件对Cu2S光阴极性能的影响史继富樊晔徐雪青徐刚陈丽华(中国科学院广州能源研究所，中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室，广州510640)摘要：制备了CuS纳米材料，研究了制备条件对CuS形貌及催化多硫离子还原性能的影响，并将最优条件下制各的CuS作为光阴极应用在量子点

2、敏化太阳能电池上．在Cu：S的制作过程中，盐酸对铜片的预处理及铜片和多硫化钠溶液的反应是影响CuS性能的两个重要过程．研究结果表明：得到的CuS为纳米片组成的花瓣状结构，且随着盐酸浓度的增大和处理时间的延长。表面逐渐变得粗糙和多孔，这有利于增加其表面积，因此CuS和多硫电解质之问的界面电荷转移电阻逐渐减小．另外，铜和多硫化钠溶液反应生成CuS是一个非常快的过程。反应时间不宜过长，否则CuS膜会断裂．在保证Cu：S具有良好催化性能的前提下优化得到的最经济省时的制备条件是：盐酸的浓度为30％，预处理时间为40min。和多硫化钠反应

3、的时间为10S．用此条件下制备的CuS作为光阴极组装成量子点敏化太阳能电池达到了4．01％高的光电转化效率．关键词：CuS：光阴极：界面电荷转移电阻：阻抗：量子点敏化太阳能电池中图分类号：0646InfluenceofPreparationConditionsonthePropertiesofCU2SPhOtOCathOdeSSHIJi—FuFANYeXUXue—QingXUGangCHENLi-Hua(GuangzhouInstituteofEnergyConversion，KeyLaboratoryofRenewableE

4、nergyandGasHydrateChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,PR．China)Abstract：Cu2Snanomaterialswereprepared，andtheinfluenceofpreparationconditionsonthemorphologyandcatalyticreductionofsodiumpolysulfidewasinvestigated．TheCu2Sphotocathodepreparedunderoptimalconditionsw

5、asusedasaquantum．dot-sensitizedsolarcelI．ForpreparationoftheCu2SphOtOcathOdes，HClpretreatmentandreactionwithsodiumpolysulfidewereimportantprocesses．TheCu2SphOtOcathOdeshadpetal—likestructurescomposedofnano．plates．TheCU2SphOtOcathOdesbecomeroughandporous。whichincreas

6、edthesur『acearea．astheHClconcentrationincreasedandpretreatmenttimewasprolonged．Asaresult．interfacialchargetransferresistancebetweentheCU2Selectrodesandpolysulfideelectrolytedecreased．BecausethereactionbetweenCuandsodiumpolysulfideiSveryfast，thereactiontimeshouldbeco

7、ntroled．Otherwise，theCU2Sf¨mwillfracture．ForgoodcatalyticperformanceoftheCu2SphOtOcathOdes，thebestpreparationconditionswere3O％HCl，pretreatmenttimefor40min．andreactionwithsodiumpolysulfidefor10S．Thequantum．dot．sensitizedsolarcelIshowedahighphotoelectricConversioneffi

8、ciencyof4．01％．KeyWords：CuzS；Photocathode；Interfacialchargetransferresistance；Impedance；Quantum·-dot．-sensitizedsolarcellReceived：November1