TiO_2/微波还原石墨烯阳电极的制备及光电性能研究

采用改良Hummers法和微波还原法制备石墨烯,将得到的石墨烯与TiO_2混合,并以此作为阳电极材料组装得到染料敏化太阳能电池(DSSCs)。通过XRD和荧光光谱对所制备的阳电极材料进行表征,并通过伏安曲线和电化学阻抗谱分析电池性能。结果表明,添加石墨烯可提高DSSCs的性能,其原因可归结于添加石墨烯后,阳电极表面吸附和沉积的染料量增加,从而使电池激发态电子数量增多所致。在模拟太阳能光源(AM 1.5)下,当石墨烯添加量为40μL(0.5mg/LmL)时,DSSCs的性能达到最佳。其短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率分别达到10.28、0.68V、47%和3.33%mA/cm~2。与以纯TiO_2作阳电极而组装得到的DSSCs的光电转换效率(2.27%)相比,其光电转换效率提高了46.70%。