纳米氧化镍浓度对磁性准固态染料敏化太阳能电池的影响.pdf

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1、第29卷第5期无机化学学报Vo1.29No.52013年5月CHINESEJ0URNAL0FIN0RGANICCHEMISTRY1007.1012纳米氧化镍浓度对磁性准固态染料敏化太阳能电池的影响杨英t崔嘉瑞1易鹏飞1肖思2郭学益*,1(中南大学冶金科学与工程学院,长沙410083)(中南大学物理与9if-学院超微结构和超快过程研究所.长沙410083)摘要:以琼脂糖为聚合物基质,Ⅳ.甲基.2.吡咯烷酮(NMP)为溶剂,磁性纳米氧化镍颗粒作为添加剂用于制备染料敏化太阳能电池(DSSC)的磁性聚合物电解质。通过SEM与离子电导率测试研究不同纳米氧化镍掺杂浓度对磁性聚合物电解质的影响.并对相应的染

2、料敏化太阳能电池进行光电性能测试与电化学交流组抗谱(EIS)测试,结果表明:1.0wt%l~纳米氧化镍掺杂浓度为最优掺杂浓度,在此浓度下聚合物电解质的表面形貌较为平整,同时电解质具备最高离子电导率f2.43X10-3S.cm一·1:染料敏化太阳能电池的光电效率与电子寿命均随着纳米氧化镍掺杂浓度的增加而先增加后降低,并都在纳米氧化镍掺杂浓度为1.0wt%Je~到最大,此时电池的光电效率为1.63%、开路电压为0.57v、短路电流密度为5.8mA.cm、填充因子为0.53关键词:磁性聚合物电解质;染料敏化太阳能电池;纳米氧化镍;离子电导率:光电效率中图分类号:O614.813;O614.411;T

3、M914.42文献标识码:A文章编号:1001—4861(2013)05—1007—06DOI:10.39696.issn.1001—4861.2013.00.076EfectofNiONanoparticlesonMagneticQuasi-SolidDye-SensitizedSolarCellsYANGYingCUIJia—RuiYIPeng—FeiXIAOSiGUOXue.Yi,(SchoolofMetallurgicalScOnceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)(~InstituteforSupe

4、rMicrostructureandUltrafastProcess,DepartmentofPhysics,CentralSouthUniversity,Changsha,410083,China)Abstract:Amagneticpolymerelectrolyteusingagaroseaspolymermatrix,NMPassolventandNiOnanoparticlesasmodifierwasinvestigatedandemployedinthedye—sensitizedsolarcell(DSSC)inthispaper.TheinfluenceofNiOnanopa

5、rticlescontentonmagneticpolymerelectrolytewascharacterizedbySEMandionicconductivitytest.ThephotovohaicpropertiesofchecorrespondingDSSCswithdiferentconcentrationsofNiOnanoparticleswerestudiedbyphotovoltaicperformancetestsandelectrochemicalimpedancespectra(EIS).Theresultsshowedthattheoptimalconcentrat

6、ionofNiOnanoparticleswas1.0wt%.inwhichconcentrationthesurfacemorphologyofthepolymerelectrolytewassmoothandthismagneticpolymerelectrolyteshowedthemaximumconductivity(2.43x10S·am).ThephotoelectriceficiencyandelectronlifetimeofDSSCsincreasedinitiallyandthendecreasedwiththeincreasingoftheNiOnanoparticle

7、scontent,theoptimalphotoelectriceficiencyaswellasthelongestelectronlifetimewereachievedattheNiOnanoparticlescontentof1.0wt%.Atthisoptimalcontent,thephotoelectriceficiencyofDSSCwas1.63%,thevoltage,curr

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