NiCoSe4薄膜制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

葛薛豪，吴 静,邢栋梁，潘闻景，张宇林,2,蒋青松,2

(1.淮阴工学院电子信息工程学院，淮安 223003；2.淮阴工学院，江苏省湖泊环境遥感技术工程实验室，淮安 223003)

0 引 言

在已探索的诸多非铂对电极材料中，硒化物因其拥有良好的导电性、较高的催化活性、独特的电子性质等优点而成为重点研究方向[7]。例如，采用多种制备技术合成具有不同形貌结构与物相的硒化钴纳米材料，并应用于电池器件中[8-12]。同时，具有不同形貌结构与物相的硒化镍对电极也得到了深入而广泛的研究[13-16]。最近研究表明双金属硒化镍钴纳米材料展现出比硒化钴和硒化镍纳米材料更加优异的电催化活性，主要原因是钴离子与镍离子之间的协同效应，有利于增加其电催化活性位点数目[17]。比如采用溶剂热法制备出不同化学计量比的硒化镍钴纳米颗粒、由多孔片状组成的硒化镍钴纳米花异质结构等，能有效提升电池器件的光电转换效率[18-19]。采用水热法也能制备出硒化镍钴中空微球、NiCoSe2微球、NiCo2Se4中空微球、(Ni1-xCox)Se2纳米颗粒等硒化镍钴纳米材料，实验结果均表明在染料敏化太阳能电池中，硒化镍钴纳米材料表现出优异的电催化活性[20-23]。此外，采用前驱体转化法制备的硒化镍钴纳米材料表现出不同形貌，尤其是Ni0.33Co0.67Se是一种类似于蒲公英的微球结构，相应电池器件的光电转换效率由8.30%(铂基电池器件)提高至9.01%[24]。本课题组采用恒电位沉积技术制备具有不同化学计量比的硒化镍钴纳米材料，优化后的电池器件展现出了7.38%的光电转换效率，且高于基于铂电极的电池器件效率6.73%[25]。……