CVD 石墨烯/石墨烯薄片双膜作为先进 DSSC 对电极
应用物理
2019-11-18 v1 材料科学
摘要
基于石墨烯的电极在包括太阳能电池、发光二极管、触摸屏、场效应晶体管、光电探测器、传感器和储能系统在内的广泛应用中迅速兴起。此类电极的成功在很大程度上取决于实现有效的石墨烯生产与加工方法。在本工作中，我们利用两种不同的石墨烯生产方法来设计一种先进的、无导电氧化物且无铂的、基于石墨烯的染料敏化太阳能电池（DSSCs）对电极。具体而言，我们利用了通过化学气相沉积（CVD）生产的石墨烯膜（CVD 石墨烯）与通过液相剥离生产的少层石墨烯（FLG）薄片的组合。CVD 石墨烯用作电荷收集器，而通过喷涂沉积于其上的 FLG 薄片充当电解质氧化还原对（即 I3-/I- 和 Co+2/+3）还原的催化剂。所制备的对电极在基于 I3-/I- 和 Co+2/+3 的半透明 DSSC 中进行了测试，在 1 SUN 光照下分别显示出 2.1% 和 5.09% 的功率转换效率。在 0.1 SUN 下，基于 Co+2/+3 的 DSSC 实现了高达 6.87% 的功率转换效率。我们的结果表明，通过组合 CVD 石墨烯和 FLG 薄片设计的基于石墨烯的双膜的电学、光学、化学和催化性质，是 DSSC 中 FTO/Pt 对电极用于室外和室内应用的有效替代品。
引用
@article{arxiv.1910.14625,
title = {CVD-graphene/graphene flakes dual-films as advanced DSSC counter electrodes},
author = {Andrea Capasso and Sebastiano Bellani and Alessandro Lorenzo Palma and Leyla Najafi1 and Antonio Esaù Del Rio Castillo and Nicola Curreli1 and Lucio Cinà and Vaidotas Miseikis and Camilla Coletti and Giuseppe Calogero and Vittorio Pellegrini and Aldo Di Carlo and Francesco Bonaccorso},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.14625},
year = {2019}
}