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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 光电池和光电化学 » 求助：染料敏化太阳能电池的open circuit voltage与那些因素有关
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navyzhang

木虫 (正式写手)

[求助] 求助：染料敏化太阳能电池的open circuit voltage与那些因素有关

如题，求高手解答决定Voc的因素
有很多文献说，Voc 与光阳极TiO2的CB位置有关，CB越高，Voc越大。
除此之外，有没有其他的决定因素？与对电极的一些特性有关么？最好有文献或者书本为证，如果说明讨论有理有据亦可。
在此先谢过！
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1楼 2012-07-15 11:03:36
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回帖置顶 ( 共有1个 )

sadaharu

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

seagrove: ECEPI+1, 应助积极 奖励！ 2012-07-17 11:39:56
还有一句忘了说:多碘离子含量的变化，最终导致总体表观上的氧化还原电对的电位发生了改变。所以，最终导致了Voc的变化。
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呼呼啦啦睡大觉混混哈哈没大脑
5楼2012-07-16 13:00:54
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sadaharu

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
navyzhang: 金币+40, ★★★很有帮助, 这位同学跟大多综述文章里说的一样，总结的很全面，十分感谢！我正在做一个对电极的研究，发现好像对电极对Voc也有一定影响，但是不知道为什么，迫切想知道答案。有或者没有影响，只要有说服力的答案就行。 2012-07-16 09:14:31
1 正如你说的CB的位置
2 电解质氧化还原电位的位置。与CB的位置相反，氧化还原电对电位越低越好。
表观上看Voc就是这两个相减的一个结果。
3 电解质/TiO2界面复合。会降低Voc
前三条多数关于DSC的综述都会有提到
4 少量Li离子的嵌入，会提高电子的注入能力提升Jsc，但是会降低CB，因此导致Voc下降——这个新加坡国立大学王庆教授发在JPCC的文章有较为详细的讨论。
5 电解质与TiO2表面的浸润性：这个在去年Sun Licheng教授的一篇jacs中有提及

关于对电极对于Voc的影响，我自己看过的文献中确实没有提及的。对电极的作用阐述确实比较有限，一般对效率的提升往往都说是因为增加了催化活性——但。。。这种说法其实就是敷衍机理不明的一种表现。。。
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呼呼啦啦睡大觉混混哈哈没大脑
2楼2012-07-15 23:44:59
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jiazang

至尊木虫 (著名写手)

刁民
LS正解！
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科学：半导体电荷传输和界面电荷转移理论基础和研究方法；技术：污水处理、废酸回用、氢气纯化；工程：光催化反应工程和反应器
3楼2012-07-16 09:21:31
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sadaharu

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

恩。。。如果是按照你观测到的现象的话。我觉得这个影响可能是这样的（当然，前提是你使用的电解质是I-/I3-电解质，或者是多硫电解质。不适用于Co电解质。）：
由于对电极的改变导致了催化活性的变化。最终影响了氧化还原电对的比例。
因为在碘电解质体系当中，实际上除了含有I-与I3-例子之外，还有I5-与I7-等更高的碘复合离子的存在。这就构成了以，I-/I3-为主，但同时存在I3-/I5-，I5-/I7-这样的氧化还原电位。这个现象在以Pt作为对电极的体系中是观测到了的，详情可以参见Dai Songyuan老师2008年的一篇JPCC的文章。
如果更换了对电极的话，导致的结果是催化能力发生了变化。最终电解质中的多碘离子的含量与传统的Pt对电极中的含量就不一样了。
如果要证实我的这个推论的话，我建议你可以做一下经过一定工作状态后的用Pt作为对电极的电池，和用你的对电极的电池的电解质的拉曼光谱，比较一下他们两个拉曼光谱峰的变化。如果有变化的话，那么这个推论就是成立的。
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呼呼啦啦睡大觉混混哈哈没大脑
4楼2012-07-16 12:58:16
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quasi9127

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
navyzhang: 金币+10, ★有帮助, 这个倒是很有可能 2012-07-17 10:42:46
seagrove: 金币+1, 感谢应助交流~ 2012-07-17 11:40:07
对电极材料还是主要影响催化性能，当然楼主也可以从内阻方面考虑一下，电极的催化性能和导电性能提升会降低电池的内阻，导致测试到的Voc变化。因为我们测试到的Voc都是比CB-电解质氧化还原电位小很多，这其中内阻就是引起电压降的因素。
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6楼2012-07-16 22:22:49
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sadaharu

金虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by quasi9127 at 2012-07-16 22:22:49
对电极材料还是主要影响催化性能，当然楼主也可以从内阻方面考虑一下，电极的催化性能和导电性能提升会降低电池的内阻，导致测试到的Voc变化。因为我们测试到的Voc都是比CB-电解质氧化还原电位小很多，这其中内阻就 ...

恩恩！！同意啊
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呼呼啦啦睡大觉混混哈哈没大脑
7楼2012-07-16 23:34:31
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navyzhang

木虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by quasi9127 at 2012-07-16 22:22:49
对电极材料还是主要影响催化性能，当然楼主也可以从内阻方面考虑一下，电极的催化性能和导电性能提升会降低电池的内阻，导致测试到的Voc变化。因为我们测试到的Voc都是比CB-电解质氧化还原电位小很多，这其中内阻就 ...

但是开环的时候，相当于电阻无穷大，那么点内阻相当于无穷大电阻来说，影响有限吧？
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8楼2012-07-17 10:48:42
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rraaii1989

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
seagrove: 金币+1, 鼓励新虫多多应助交流 2012-07-17 11:40:14
一楼已经回答的比较详细了。在下看过一篇文献有涉及到影响开路电压的其它两点因素，电子注入过电势和染料再生过电势，你可以下载来看一下。
Michael D. McGehee et al, Nature Photonics 6, 162-170 (2012)
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9楼2012-07-17 11:20:10
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橙色的心

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by sadaharu at 2012-07-15 23:44:59
1 正如你说的CB的位置
2 电解质氧化还原电位的位置。与CB的位置相反，氧化还原电对电位越低越好。
表观上看Voc就是这两个相减的一个结果。
3 电解质/TiO2界面复合。会降低Voc
前三条多数关于DSC的综述都会有提到 ...

厉害，理论知识很丰富，。
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10楼2012-08-26 08:45:06
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