| 碳纳米纤维负载Co3S4复合材料的合成及其在染料敏化太阳电池对电极的应用 |
| Co3S4 Supported by Carbon Nanofibers Composite: Preparation and Application in Counter Electrode for Dye-Sensitized Solar Cells |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 李玲 | 河北大学物理科学与技术学院, 河北省光电信息材料重点实验室, 保定 071002 | | | 张雪 | 河北大学物理科学与技术学院, 河北省光电信息材料重点实验室, 保定 071002 | | | 李晶 | 河北大学物理科学与技术学院, 河北省光电信息材料重点实验室, 保定 071002 | | | 王雪娇 | 河北大学物理科学与技术学院, 河北省光电信息材料重点实验室, 保定 071002 | | | 詹淋中 | 河北大学化学与环境科学学院, 保定 071002 | | | 肖俊莹 | 河北大学物理科学与技术学院, 河北省光电信息材料重点实验室, 保定 071002 | | | 刘爽 | 河北大学物理科学与技术学院, 河北省光电信息材料重点实验室, 保定 071002 | lilinghbu@163.com |
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| 摘要: 采用水热法合成四硫化三钴（Co3S4）催化材料，并利用球磨和喷涂技术将其制备成对电极，结合新型无碘电解液Co2+/Co3+用于染料敏化太阳电池（dye-sensitized solar cells，简称DSCs）来研究其光电性能。测试结果显示，基于Co3S4对电极，DSCs的能量转化效率（power conversion efficiency，简称PCE）只有6.06%，远远低于Pt对电极（8.05%）。为了提高Co3S4的催化能力，采用静电纺丝技术制备碳纳米纤维（electrospun carbon nanofibers，简称ECs），结合水热法制备出不同负载量的碳纳米纤维负载四硫化三钴（Co3S4/ECs）复合催化材料用于对电极，结果表明，Co3S4/ECs的PCE最高可达（8.22±0.08）%，优于Pt对电极。 |
| 关键词: 对电极 四硫化三钴 碳纳米纤维 复合材料 太阳能电池 |
| 基金项目: 国家自然科学基金（No.21201053，51607054）、河北省自然科学基金（No.F2014201078，A2015201050）、河北省教育厅基金（No.QN2014057，ZD2016055）、河北省杰出青年基金（No.A2017201082）、河北省第二批青年拔尖人才计划项目（No.702800116025）、河北省大学生创新创业训练计划项目（No.2016105，2016127，2016170，2016177）、河北大学研究生创新资助项目（No.X201730）、河北大学实验室开放项目（No.sy201639）和河北大学杰出青年基金（No.2015JQ02）资助。 |
| Abstract: Cobaltosic sulfide (Co3S4) was synthesized by hydrothermal synthesis method. Combining the ball grinding mill and spray method, Co3S4 was prepared into counter electrode (CE) and fabricated dye-sensitized solar cells (DSCs) with the novel electrolyte Co2+/Co3+. The power conversion efficiency (PCE) obtained by the DSCs based on the pure Co3S4 CE was only 6.06%, which was much smaller than that of Pt (8.05%). To improve the catalytic activity of pure Co3S4, electrospun carbon nanofibers (ECs) were fabricated by the electrospun method and the composite of ECs supported cobaltosic sulfide (Co3S4/ECs) was synthesized by hydrothermal synthesis method. And the DSCs based on Co3S4/ECs CE achieved a high PCE of (8.22±0.08)%, which was a little higher than that of Pt (8.05%). |
| Keywords: counter electrode Co3S4 carbon nanofibers composites solar cell |
| 投稿时间：2016-12-01 修订日期：2017-03-03 |
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| 李玲,张雪,李晶,王雪娇,詹淋中,肖俊莹,刘爽.碳纳米纤维负载Co3S4复合材料的合成及其在染料敏化太阳电池对电极的应用[J].无机化学学报,2017,33(4):607-614. |
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