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染料敏化太阳能电池(DSSC)一直是材料与能源领域的研究热点,这主要归功于其制备工艺简单、成本低廉、颜色多样、灵活性强等特点(Bajpai et al.,2011)。典型的DSSC由光阳极、电解液和对电极三部分组成。光阳极接收光子并发射电子到外电路(Hong et al.,2008),电子经过负载后通过对电极被送到电解液中,还原电解液中的I3−(Zhu et al.,2017)。Pt作为贵金属,凭借优异的导电性和催化性能,是目前传统对电极的主流选择(Ghosh et al.,2020),但Pt资源稀缺且价格昂贵,不利于DSSC的大规模生产(Hauch and Georg,2001)。此外,碘基电解液和空气对Pt也有腐蚀作用,缩短电池寿命(Olsen等,2000)。因此,寻找廉价、耐腐蚀的对电极替代材料十分必要(Sun等,2014)。石墨烯作为二维碳材料,因其电导率、多孔结构、比表面积、耐腐蚀等特性,在DSSC研究领域被广泛用作对电极(Kavan等,2011;Battumur等,2012;Liu等,2020a;Liu等,2020b;Liu等,2020c)。 Roy-Mayhew 观察到调整石墨烯中碳氧比例可提高电池效率(Roy-Mayhew et al.,2010)。Choi 等对石墨烯进行高温处理,并将其用于 DSSC 中,以提高效率(Choi et al.,2011)。近年来,将其他性能优异的材料与石墨烯复合成为研究热点(Peng et al.,2011;Wang et al.,2012)。Dou 等将 Ni12P5 粒子与石墨烯复合作为 DSSC 的对电极,获得了 5.7% 的效率,表明电化学性能有所提高(Dou et al.,2011)。Wen 等将 TiN 与氮掺杂的石墨烯复合材料用于提高电催化性能(Wen et al.,2011)。石墨烯与其他材料的复合材料已成为研究的热点(Peng et al.,2011;Wang et al.,2012)。

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