電泳沉積石墨烯導電膜作為染敏太陽電池對電極之研究

蔡鎮宇; 張志嘉; 黃詩詠; 李世傑; 姚品全

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doi:DOI 号

来源数据

P35 - 45

医药卫生 > 医药总论
医药卫生 > 基础医学
工程学 > 工程学综合
社会科学 > 社会科学综合
社会科学 > 心理学

DOI： 10.7117/JSET

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电泳沉积石墨烯导电膜作为染敏太阳电池对电极之研究

Electrophoretic Deposition of Graphene-Based Thin Films as Counter Electrodes for Dye-Sensitized Solar Cells

蔡镇宇(CHEN-YU TSAI) ；张志嘉(ZHI-JIA ZHANG) ；黄诗咏(SHIH-YUNG HUANG) ；李世杰(SHIH-CHIEH LEE) ；姚品全(PIN-CHUAN YAO)

科学与工程技术期刊； 14 卷 2 期 (2018 / 09 / 01) ， P35 - 45

繁体中文

石墨烯；哈莫法；电泳沉积；染敏太阳电池；阻抗分析； graphene ； modified Hummer's method ； electrophoretic deposition ； dye-sensitized solar cells ； impedance analysis

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摘要 │ 参考文献 (43) │ 被引用文献 (1) │ 国际计量

摘要〈TOP〉

并列摘要〈TOP〉

In the present study, a modified Hummer's method was employed to oxidize natural graphite to graphite oxide. After ultrasonic exfoliation and post-treatment through hydrazine reduction, the as-derived reduced graphene oxide possessed several desirable properties, including an ultra-large surface area, electrical conductivity, optical transparency, and substantial electro-catalytic activity. Although sodium nitrate is an effective oxidant in the traditional Hummer's method, it was obsoleted in the present study due to its ecofriendly synthesis route. The findings of the X-ray diffraction analysis of the as-synthesized samples revealed that the distance between graphene layers was enlarged due to intercalation. On the basis of atomic force microscopy results, the thickness of the as-prepared multilayered graphene was estimated to be 20 layers of the graphitic plane with a sheet resistance of 280.1 ± 4.5 Ω/□ a carrier concentration of 4.34 × 10^(17), and an electric mobility of 9.5 cm^2V^(-1)s^(-1). The as-synthesized graphene was then dispersed in acidic water and coated on an ITO substrate through electrophoretic deposition (EPD), serving as a counter electrode for dye-sensitized solar cells. The photovoltaic characterization indicated that under AM 1.5 G illumination, the cell prepared using the EPD-graphene counter electrode showed insufficient regeneration activity, leading to a low energy conversion efficiency of 0.380%, which was only 20% of the conversion efficiency of a standard platinum film. When a thin layer of sputtered platinum was applied, the performance of the Pt-decorated EPD-graphene counter electrode was substantially enhanced.

参考文献 ( 43 ) 〈TOP〉

An, S. J.,Zhu, Y.,Lee, S. H.,Stoller, M. D.,Emilsson, T.,Park, S.,Velamakanni, An J.,Ruoff, R. S.(2010).Thin film fabrication and simultaneous anodic reduction of deposited graphene oxide platelets by electrophoretic deposition.the Journal of Physical Chemistry Letters,1(8),1259-1263.
Besra, L.,Liu, M.(2007).A review on fundamentals and applications of electrophoretic deposition (EPD).Progress in Materials Science,52(1),1-61.
Biro, L. P.,Nemes-Incze, P.,Lambin, P.(2012).Graphene: nanoscale processing and recent applications.Nanoscale,4(6),1824-1839.
Botas, C.,Álvarez, P.,Blanco, P.,Granda, M.,Blanco, C.,Santamaría, R.,Romasanta, L. J.,Verdejo, R.,López-Manchado, M. A.,Menéndez, R.(2013).Graphene materials with different structures prepared from the same graphite by the Hummers and Brodie methods.Carbon,65,156-164.
Chen, J.,Yao, B.,Li, C.,Shi, G.(2013).An improved Hummers method for eco-friendly synthesis of graphene oxide.Carbon,64,225-229.

被引用文献 ( 1 ) 〈TOP〉

蔡镇宇,姚品全,李世杰,吴煜华(2023)。以石墨烯悬浮液提升石蜡相变化储能材料之导热性。科学与工程技术期刊，19(2)，11-22。

国际计量

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