王忠胜小组研发出基于金属硒化物的高效对电极

近日，复旦大学先进材料实验室王忠胜课题组独立研发出一种基于金属硒化物的高效对电极，该电极应用于染料敏化太阳电池，获得了高达9.4%的能量转化效率，这是在已报道的基于碘电对的染料敏化太阳电池中，使用非铂对电极所获得的最高效率。该研究成果日前已被《美国化学会志》接收并发表。

据介绍，染料敏化太阳电池模仿光合作用原理，将光能转换成电能，主要由染料敏化剂、宽带隙半导体纳米晶、含有碘电对的电解质和对电极等四种成分构成。鉴于金属铂的卓越电催化性能，目前的高性能染料敏化太阳电池主要采用镀有金属铂的导电玻璃作为对电极。但由于铂的储量低、价格高，极大地限制了染料敏化太阳电池的大规模生产和应用。因此，研发低成本、高效的非铂对电极一直是该领域的研究热点之一。

课题组通过一步低温水热合成方法，在导电玻璃上原位生长了硒化钴和硒化镍纳米晶，无需任何后处理，直接应用于染料敏化太阳电池，获得了优良的电池性能，特别是硒化钴具有比金属铂更高的电催化性能。

王忠胜表示：“使用廉价的硒化钴替代昂贵的金属铂作为对电极，光电流和能量转换效率都得到了提高。”

有关专家认为，这两种新型金属硒化物电催化材料具有高效、廉价、稳定等特点，而且制备方法简单、耗能低，有望应用于染料敏化太阳电池的大规模生产。