多金属氧酸盐(POMs)在染料敏化太阳能电池中的应用

绿色实线表示电子的传输路径，红色虚线表示电子的重组路径。最大电压(Voc)由TiO₂的费米能级(E_F)和电解质的氧化还原电位(I₃^- /I^-)决定。

(a)有机基团系统1-6的分子结构;

(b)有机基团系统1-6的前沿分子轨道能级图。

(a)(PSS/TiO₂)₂膜[黑线]、(P₂W₁₈/TiO₂)₂膜[红线]、(P₂W₁₈/TiO₂/P₂W₁₈/Au)₂膜[蓝线]和(PSS/TiO₂/PSS/Au)₂膜[绿线]在0.1M Na₂SO₄电解液中的光电流响应;

(b)每种物质的氧化还原电位和电子转移过程示意图。

(a)在100mW cm^-2的模拟AM1.5照射下，光电流响应;

(b)TiO₂(蓝线)和{Mo₁₃₂}(红线)的能级。箭头表示电子的传递方向。

(a)P2和{W₇₂V₃₀}的能级以及电子传递过程图;

(b)开-关Xe弧光灯的光照射下(W₇₂V₃₀/P2)₁₀薄膜(绿色曲线)和(PSS/P₂)₁₀薄膜(红色曲线)的光电化学响应。

(a)(PW₁₂/TiO₂)₃界面层光电阳极的制备;

(b)石英基板上多层膜(PW₁₂/TiO₂)n的紫外-可见吸收光谱(n=1-5);

(c)(PW₁₂/TiO₂)₃界面层的AFM图像;

(d)在AM1.5照射(100mW cm^-2)下的TiCl₄处理与未处理(PW₁₂/TiO₂)n(n=1-5)膜的电流-电压曲线。

(a)SiW₁₁Co、市售P25和TiO₂@SiW₁₁Co的紫外-可见光谱;

(b)染料敏化光伏电池示意图。

(a)高负载量纳米POMs簇的制备方法;

(b)AM1.5(100 mW cm^-2)辐射下不同DSSCs的J-V曲线;

(c)暗电流曲线。

N719乙醇溶液，B₂P₈Mo^V₅Mo^VI₇和{SiW₉Co₃}水溶液的UV-可见光谱。(分别将5mg N719，B₂P₈Mo^V₅Mo^VI₇和{SiW₉Co₃}溶解在20mL乙醇或水中)。

(a)PW₁₁Rh-COOH(红线)以及TiO₂与PW₁₁Rh-COOH复合物(蓝线)的SPV光谱，插图是PW₁₁Rh-COOH阴离子的多面体结构。(b)TiO₂对浓度为5×10^-6 mol L^-1(GeW₉-Mn-SnCOOH)₂水溶液的荧光发射光谱的影响(红线代表不存在TiO₂; 蓝线代表[TiO₂]=0.25g L^-1)。

(a)POM和TiO₂的能级图;

(b)在AM1.5模拟光下(实线、虚线)POMs敏化(红线)和空白TiO₂(黑线)太阳能电池的电流-电压曲线。

(a)POMs作为共敏化剂示意图；

(b)POMs和TiO₂的能级示意图;

(c)GeW9-Mn-SnR敏化太阳能电池的电流-电压曲线;

(d)单独N719(黑线)和GeW9-Mn-SnR/N719(红线)敏化DSSCs的电流-电压曲线(虚线为暗电流)。

(a)FTO上的薄膜结构和真空热蒸发固态还原POMs的示意图;

(b)在可见光(λ>420nm)下TiO₂/PW₁₂-Al(HPB)薄膜的时间分辨光响应;

(c)在各种功率光强度下{TiO₂}₅/{PW₁₂}₆-Al(HPB)薄膜的光电流密度;

(d)该电极中电子转移示意图。

(a)染料1-6的结构;

(b)染料2-6的电子密度差异图。

(a)基于POM1-Cu-phen，POM2-Cu-phen和Cu-phen氧化还原对电解质的DSSCs的光电流密度-电压曲线;

(b)具有POM1/POM2-Cuphen氧化还原对的电解质的DSSCs内部工作原理示意图。 (黑色箭头表示电子转移;红色虚线表示共价键;黄色线表示电子转移;红色箭头表示Cu^I/II的氧化还原电位的转移)。

(a)由一层SiW11Cu和两层常规Pt纳米颗粒组成的CE; 

(b)Pt和SiW11Cu / Pt CEs在0.01M LiI，0.001M I₂和0.1M LiClO₄乙腈溶液中的循环伏安图，扫描速率为50mV / s; 

(c)Cu / Pt和Pt CE的Tafel极化曲线。 

(a)电聚合POM-doped PEDOT薄膜作为DSSCs中的CE;

(b)以APS-SiW11-PEDOT，APS-PEDOT，SiW11-PEDOT，PEDOT和Pt 为CE的DSSC的光电流-电压曲线;

(c)不同CE的电化学阻抗谱(EIS)。研究的频率范围为0.01 Hz至10⁵ Hz，交流振幅为10 mV。两个对称CE之间施加的偏压为0V。

(a)羧基锡修饰的夹层锗钨酸盐修饰的碳纳米管作为DSSCs中的CE;

(b)使用不同CE的DSSCs的J-V曲线;

(c)SWNT/GeW₉-Cu-SnR的HRTEM图像;

(d)SWNT/GeW9-Cu-SnR的EDS。 

(a)Co₃O₄-WC-CN/rGO的制备示意图;

(b)使用不同CE材料的Tafel极化曲线;

(c)使用不同CE材料的DSSCs的J-V曲线。