Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phim cellulose tái sinh dẫn điện làm điện cực đối cho các tế bào năng lượng mặt trời nhạy màu hiệu quả
Tóm tắt
Vật liệu dựa trên cellulose cho các ứng dụng mới và chức năng đã thu hút được nhiều sự chú ý, do tính chất phân hủy sinh học, tái tạo và thân thiện với môi trường của nó. Trong nghiên cứu này, một phim cellulose tái sinh dẫn điện (CRCF) đã được phát triển như một điện cực đối (CE) hiệu quả để chế tạo các tế bào năng lượng mặt trời nhạy màu (DSSCs). CRCF thể hiện các hình thái bề mặt và cấu trúc mong muốn cùng với điện trở thấp, và tế bào DSSC tạo ra cho thấy hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao 8,11%, tương đương với tế bào DSSC sử dụng điện cực bạch kim truyền thống. Phát hiện của chúng tôi mở ra một hướng đi mới để thúc đẩy ứng dụng cellulose, cũng như chế tạo các tế bào DSSC thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí.
Từ khóa
#cellulose #phim dẫn điện #tế bào năng lượng mặt trời nhạy màu #hiệu suất chuyển đổi năng lượng #vật liệu sinh tháiTài liệu tham khảo
Chaoumead A, Park HD, Joo BH, Kwak DJ, Park MW, Sung YM (2013) Structural and electrical properties of titanium-doped indium oxide films deposited by RF sputtering. Energy Procedia 34:572–581
Chen L, Guo C, Zhang Q, Lei Y, Xie J, Ee S, Guai G, Song Q, Li C (2013) Graphene quantum-dot-doped polypyrrole counter electrode for high-performance dye-sensitized solar cells. ACS Appl Mater Interfaces 5:2047–2051
Cheng D, An X, Zhang J, Tian X, He Z, Wen Y, Ni Y (2017) Facile preparation of regenerated cellulose film from cotton linter using organic electrolyte solution (OES). Cellulose 24(4):1631–1639
Dai L, Long Z, Chen J, An X, Cheng D, Khan A, Ni Y (2017) Robust guar gum/cellulose nanofibrils multilayer films with good barrier properties. ACS Appl Mater Interfaces 9(6):5477–5485
Hu L, Zheng G, Yao J, Liu N, Weil B, Eskilsson M, Karabulut E, Ruan Z, Fan S, Bloking J, McGehee M, Wågberg L, Cui Y (2013) Transparent and conductive paper from nanocellulose fibers. Energy Environ Sci 6:513–518
Khondoker MAH, Yang SY, Mun SC, Kim J (2012) Flexible and conductive ITO electrode made on cellulose film by spin-coating. Synth Met 162:1972–1976
Lee J, Lim D, Yang K, Choi W (2011) Influence of different plasma treatments on electrical and optical properties on sputtered AZO and ITO films. J Cryst Growth 326:50–57
Lee CP, Lai KY, Lin CA, Li CT, Ho KC, Wu CI, Laue SP, He JH (2017) A paper-based electrode using a graphene dot/PEDOT: PSS composite for flexible solar cells. Nano Energy 36:260–267
Li J, Ma X, Duan C, Liu Y, Zhang H, Ni Y (2016) Enhanced removal of hemicelluloses from cellulosic fibers by poly (ethylene glycol) during alkali treatment. Cellulose 23:231–238
Li C, Lee CP, Chiu I, Ramamurthy V, Huang Y, Chen T, Pang H, Lin J, Ho K (2017) Hierarchical TiO 1.1 Se 0.9-wrapped carbon cloth as the TCO-free and Pt-free counter electrode for iodide-based and cobalt-based dye-sensitized solar cells. J Mater Chem A 5:14079–14091
Liu X, Pang J, Zhang X, Wu Y, Sun R (2013) Regenerated cellulose film with enhanced tensile strength prepared with ionic liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (EMIMAc). Cellulose 20:1391–1399
Liu Y, Sun B, Li J, Cheng D, An X, Yang B, He Z, Lutes R, Khan A, Ni Y (2018) An aqueous dispersion of carbon fibers and expanded graphite stabilized from the addition of cellulose nanocrystals to produce highly conductive cellulose composites. ACS Sustain Chem Eng 6:3291–3298
Ma X, Yang X, Zheng X, Chen L, Huang L, Cao S, Akinosho H (2015) Toward a further understanding of hydrothermally pretreated holocellulose and isolated pseudo lignin. Cellulose 22:1687–1696
Mi H, Liu CH, Chang TH, Seo JH, Zhang H, Sang JC, Nader B, Ma Z, Yao C, Cai Z, Gong S (2016) Characterizations of biodegradable epoxy-coated cellulose nanofibrils (CNF) thin film for flexible microwave applications. Cellulose 23:1–7
Morfa AJ, Rödlmeier T, Jürgensen N, Stolz S, Hernandez-Sosa G (2016) Comparison of biodegradable substrates for printed organic electronic devices. Cellulose 23:1–9
Tang Y, He Z, Mosseler JA, Ni Y (2014) Production of highly electro-conductive cellulosic paper via surface coating of carbon nanotube/graphene oxide nanocomposites using nanocrystalline cellulose as a binder. Cellulose 21:4569–4581
Tian C, Zheng L, Miao Q, Cao C, Ni Y (2014) Improving the reactivity of kraft-based dissolving pulp for viscose rayon production by mechanical treatments. Cellulose 21:3647–3654
Ummartyotin S, Juntaro J, Sain M, Manuspiya H (2012) Development of transparent bacterial cellulose nanocomposite film as substrate for flexible organic light emitting diode (OLED) display. Ind Crops Prod 35:92–97
Wang H, Hu M, Fei G, Wang L, Fan J (2015) Preparation and characterization of polypyrrole/cellulose fiber conductive composites doped with cationic polyacrylate of different charge density. Cellulose 22:3305–3319
Weerasinghe HC, Huang F, Cheng YB (2013) Fabrication of flexible dye sensitized solar cells on plastic substrates. Nano Energy 2:174–189
Wu R, Wang X, Li F, Li H, Wang Y (2009) Green composite films prepared from cellulose, starch and lignin in room-temperature ionic liquid. Bioresour Technol 100:2569–2572
Wu J, Lan Z, Lin J, Huang M, Huang Y, Fan L, Luo G, Lin Y, Xie Y, Wei Y (2017) Counter electrodes in dye-sensitized solar cells. Chem Soc Rev 46:5975–5982
Yun S, Hagfeldt A, Ma T (2014) Pt-free counter electrode for dye-sensitized solar cells with high efficiency. Adv Mater 26:6210–6237
Zhu H, Zhu S, Jia Z, Parvinian S, Li Y, Vaaland O, Hu L, Li T (2015) Anomalous scaling law of strength and toughness of cellulose nanopaper. Proc Natl Acad Sci USA 112:8971–8976