OALib Journal期刊
ISSN: 2333-9721
费用:99美元
|
|
|
SO4-和I-共掺杂的聚苯胺对电极在染料敏化太阳电池中的应用
DOI: 10.6023/A15040264, PP. 1061-1068
Keywords: 聚苯胺,共掺杂,电催化活性,对电极,染料敏化太阳电池
Abstract:
采用循环伏安法(CV)在掺杂氟的二氧化锡(FTO)导电玻璃上,成功聚合了SO4-和I-共掺杂的聚苯胺(PANI)对电极.利用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、傅里叶红外(FT-IR)吸收光谱、CV和电化学阻抗谱(EIS)等测试方法详细研究了I-作为第二种掺杂离子及LiI掺杂浓度对所制备的PANI对电极的表面形貌,结构和对I-/氧化还原电对的催化活性的影响.SEM结果显示在聚合电解液中引入LiI改变了所制备的PANI对电极的形貌,可提供更多的催化反应活性位点,同时还改善了薄膜的孔隙性.值得注意的是,引入I-共掺杂可在一定程度上使3I-?+2e-反应在相应的PANI电极上更容易进行.在反应体系中LiI浓度为0.02mol·L-1时得到的PANI对电极,组装成电池时获得的电池效率最高可达6.52%,相当于Pt对电极6.95%的93.8%,比基于只掺杂的PANI对电极的光电转换效率提高了16%,说明和I-共掺杂的PANI对电极可以提高相应染料敏化太阳电池的光电转换性能,有望在未来成为Pt对电极的替代材料.
References
[1] | Oregan, B.; Gr?tzel, M. Nature 1991, 353, 737.
|
[2] | (a) Kou, D. X.; Liu, W. Q.; Hu, L. H.; Chen, S. H.; Huang, Y.; Dai, S. Y. Acta Chim. Sinica 2013, 71, 777. (寇东星, 刘伟庆, 胡林华, 陈双宏, 黄阳, 戴松元, 化学学报, 2013, 71, 777.)
|
[3] | (b) Kou, D. X.; Liu, W. Q.; Hu, L. H.; Chen, S. H.; Huang, Y.; Dai, S. Y. Acta Chim. Sinica 2013, 71, 1149. (寇东星, 刘伟庆, 胡林华, 陈双宏, 黄阳, 戴松元, 化学学报, 2013, 71, 1149.)
|
[4] | (c) Xiong, B. T.; Zhu, Z. Y.; Wang, C. R.; Chen, B. X.; Luo, J. Y. Acta Chim. Sinica 2013, 71, 443. (熊必涛, 朱志艳, 王长荣, 陈宝信, 骆钧炎, 化学学报, 2013, 71, 443.)
|
[5] | (d) Tang, X.; Wang, Y. X. Acta Chim. Sinica 2013, 71, 193. (唐笑, 汪禹汛, 化学学报, 2013, 71, 193.)
|
[6] | (a) Zhang, X. Y.; Ying, W. J.; Wu, W. J.; Li, J.; Hua, J. L. Acta Chim. Sin. 2015, 73, 272. (张晓瑜, 应伟江, 武文俊, 李晶, 花建丽, 化学学报, 2015, 73, 272.)
|
[7] | (b) Zhu, L. F.; Shi, J. J.; Li, D. M.; Meng, Q. B. Acta Chim. Sinica 2015, 73, 261. (朱立峰, 石将建, 李冬梅, 孟庆波, 化学学报, 2015, 73, 261.)
|
[8] | (a) Lee, W. J.; Ramasamy, E.; Lee, D. Y.; Song, J. S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 1145.
|
[9] | (b) Kavan, L.; Yum, J. H.; Gr?tzel, M. ACS Nano 2011, 5, 165.
|
[10] | (a) Wu, M.; Lin, X.; Wang, Y.; Wang, L.; Guo, W.; Qu, D.; Peng, X.; Hagfeldt, A.; Gr?tzel, M.; Ma, T. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3419.
|
[11] | (b) Jiang, Q. W.; Li, G. R.; Gao, X. P. Chem. Commun. 2009, 6720.
|
[12] | (a) Chang, S. H.; Lu, M. D.; Tung, Y. L.; Tuan, H. Y. ACS Nano 2013, 7, 9443.
|
[13] | (b) Wang, M.; Anghel, A. M.; Marsan, B.; Ha, N.-L. C.; Pootrakulchote, N.; Zakeeruddin, S. M.; Gr?tzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15976.
|
[14] | Meng, X.; Wang, Z.; Wang, L.; Pei, M.; Guo, W.; Tang, X. Electron. Mater. Lett. 2013, 9, 605.
|
[15] | Pringle, J. M.; Armel, V.; MacFarlane, D. R. Chem. Commun. 2010, 46, 5367.
|
[16] | (a) Li, Q. H.; Wu, J. H.; Tang, Q. W.; Lan, Z.; Li, P. J.; Lin, J. M.; Fan, L. Q. Electrochem. Commun. 2008, 10, 1299.
|
[17] | (b) Sun, H. C.; Luo, Y. H.; Zhang, Y. D.; Li, D. M.; Yu, Z. X.; Li, K. X.; Meng, Q. B. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 11673.
|
[18] | (c) Tai, Q. D.; Chen, B. L.; Guo, F.; Xu, S.; Hu, H.; Sebo, B.; Zhao, X. Z. ACS Nano 2011, 5, 3795.
|
[19] | Qiu, Y.; Lu, S.; Wang, S. S.; Zhang, X. H.; He, S. T.; He, T. J. Power Sources 2014, 253, 300.
|
[20] | Zhang, X. H.; Wang, S. S.; Lu, S.; Su, J.; He, T. J. Power Sources 2014, 246, 491.
|
[21] | Lu, S.; Wang, S.; Han, R.; Feng, T.; Guo, L.; Zhang, X.; Liu, D.; He, T. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 12805.
|
[22] | Xia, J. B.; Chen, L.; Yanagida, S. J. Mater. Chem. 2011, 21, 4644.
|
[23] | Xiao, Y. M.; Lin, J. Y.; Wu, J. H.; Tai, S. Y.; Yue, G. T. Electrochim. Acta 2012, 83, 221.
|
[24] | Su, J.; Lu, S.; Wang, S. S.; Zhang, X. H.; Fu, Y. B.; He, T. Acta Phys-Chim. Sin. 2014, 30, 1487. (苏佳, 芦姗, 王莎莎, 张雪华, 付玉斌, 贺涛, 物理化学学报, 2014, 30, 1487.)
|
[25] | Feng, X. M.; Huang, X. W.; Tan, Z.; Zhao, B.; Tan, S. T. Acta Chim. Sinica 2011, 69, 653. (冯小明, 黄先威, 谭卓, 赵斌, 谭松庭, 化学学报, 2011, 69, 653.)
|
[26] | Liu, G.; Li, X.; Wang, H.; Rong, Y.; Ku, Z.; Xu, M.; Liu, L.; Hu, M.; Yang, Y.; Han, H. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 1475.
|
[27] | Peng, Y.; Zhong, J.; Wang, K.; Xue, B.; Cheng, Y.-B. Nano Energy 2013, 2, 235.
|
[28] | Yue, G.; Wu, J.; Xiao, Y.; Lin, J.; Huang, M.; Lan, Z. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 18057.
|
[29] | Yue, G. T.; Wu, J. H.; Xiao, Y. M.; Lin, J. M.; Huang, M. L. Electrochim. Acta 2012, 67, 113.
|
[30] | Peng, S.; Liang, J.; Mhaisalkar, S. G.; Ramakrishna, S. J. Mater. Chem. 2012, 22, 5308.
|
[31] | Yue, G.; Wu, J.; Xiao, Y.; Lin, J.; Huang, M. Electrochim. Acta 2012, 67, 113.
|
[32] | Macdiarmid, A. G.; Chiang, J. C.; Richter, A. F.; Epstein, A. J. Synth. Met. 1987, 18, 285.
|
[33] | Li, Z. P.; Ye, B. X.; Hu, X. D.; Ma, X. Y.; Zhang, X. P.; Deng, Y. Q. Electrochem. Commun. 2009, 11, 1768.
|
[34] | Wang, S. S.; Lu, S.; Li, X. M.; Zhang, X. H.; He, S. T.; He, T. J. Power Sources 2013, 242, 438.
|
[35] | Wang, S. S.; Lu, S.; Su, J.; Guo, Z. K.; Li, X. M.; Zhang, X. H.; He, S. T.; He, T. Acta Phys-Chim. Sin. 2013, 29, 516. (王莎莎, 芦姗, 苏佳, 郭正凯, 李学敏, 张雪华, 何声太, 贺涛, 物理化学学报, 2013, 29, 516.)
|
[36] | Lu, S.; Zhang, X.; Feng, T.; Han, R.; Liu, D.; He, T. J. Power Sources 2015, 274, 1076.
|
[37] | Minto, C. D. G.; Vaughan, A. S. Polymer 1997, 38, 2683.
|
[38] | Cao, Y.; Smith, P.; Heeger, A. J. Synth. Met. 1989, 32, 263.
|
[39] | Tang, J. S.; Jing, X. B.; Wang, B. C.; Wang, F. S. Synth. Met. 1988, 24, 231.
|
[40] | Biallozor, S.; Kupniewska, A. Electrochem. Commun. 2000, 2, 480.
|
[41] | Saito, Y.; Kubo, W.; Kitamura, T.; Wada, Y.; Yanagida, S. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2004, 164, 153.
|
[42] | Wu, M. X.; Lin, X.; Wang, T. H.; Qiu, J. S.; Ma, T. L. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2308.
|
Full-Text
|
|
Contact Us
service@oalib.com QQ:3279437679 
WhatsApp +8615387084133
|
|