染料敏化太阳能电池(DSSC)的效率一直受到TiO2光阳极中固有的缓慢电荷传输的限制。trap-limited扩散的指控在半导体阻止光电阳极厚度大于15?µm,从而限制DSSC的潜力。特别是随着最近的研究逐渐远离需要更厚的光阳极的碘基电解质。较厚的光阳极意味着更高的潜在效率,因为更好的光收集,而不诉诸散射或反射层捕捉光与薄的光阳极。在其他研究中,石墨烯以rGO的形式被添加到TiO2光阳极中,但在更高浓度下,其电子重组增加。在这项研究中,shear-exfoliated石墨烯被成功纳入二氧化钛纳米纤维通过电纺的生产纤维直径52 - 73?纳米光电阳极,石墨烯在上卷形成纳米纤维内部消除边缘效应的二维石墨烯片导致电子复合。纳米纤维基光电阳极的电子扩散长度明显延长,对复合的影响较小,主要是由于电子扩散系数较高。因此,厚最佳光电阳极,23?µm,可以获得与设备效率测量为8.9%,高于22%,如果没有石墨烯与最优厚度13?µm。石墨烯对N719染料的载色密度也无干扰。我们首次证明,电纺TiO2/石墨烯纳米纤维是实现更厚、更高效DSSCs的潜在起点。
——文章发布于2019年3月1日