制备条件对Cu2S光阴极性能的影响

摘要：

制备了Cu2S纳米材料,研究了制备条件对Cu2S形貌及催化多硫离子还原性能的影响,并将最优条件下制备的Cu2S作为光阴极应用在量子点敏化太阳能电池上.在Cu2S的制作过程中,盐酸对铜片的预处理及铜片和多硫化钠溶液的反应是影响Cu2S性能的两个重要过程.研究结果表明:得到的Cu2S为纳米片组成的花瓣状结构,且随着盐酸浓度的增大和处理时间的延长,表面逐渐变得粗糙和多孔,这有利于增加其表面积,因此Cu2S和多硫电解质之间的界面电荷转移电阻逐渐减小.另外,铜和多硫化钠溶液反应生成Cu2S是一个非常快的过程,反应时间不宜过长,否则Cu2S膜会断裂.在保证Cu2S具有良好催化性能的前提下优化得到的最经济省时的制备条件是:盐酸的浓度为30％,预处理时间为40 min,和多硫化钠反应的时间为10s.用此条件下制备的Cu2S作为光阴极组装成量子点敏化太阳能电池达到了4.01％高的光电转化效率.

关键词：Cu2S、光阴极、界面电荷转移电阻、阻抗、量子点敏化太阳能电池

所属期刊栏目：28

分类号：O646(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金21103194,21073193;广州市珠江科技新星专项2012061;中国科学院广州能源研究所所长创新基金y007r71001

在线出版日期：2012-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：857-864