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J-GLOBAL ID：202002211861248032   整理番号：20A0284805

両面色素増感太陽電池用の透明な対向電極としてのRu-Nドープ無テンプレートメソ多孔性炭素のその場調製【JST・京大機械翻訳】

In situ preparation of Ru-N-doped template-free mesoporous carbons as a transparent counter electrode for bifacial dye-sensitized solar cells

著者 (4件)： Aftabuzzaman M. (Global GET-Future Lab & Department of Advanced Materials Chemistry, Korea University, 2511 Sejong-ro, Sejong 339-700, Korea. [e-mail]) ,  Kim Chang Ki ,  Zhou Haoran ,  Kim Hwan Kyu
資料名： Nanoscale  (Nanoscale)
巻： 12  号： 3  ページ： 1602-1616  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2323A  ISSN： 2040-3364  CODEN： NANOHL  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 白金(Pt)の代替としての高活性,長時間持続性及び費用効果の高い電極触媒の開発は色素増感太陽電池の商業化にとって極めて重要な課題である。本研究では,ポリ(ブチルアクリラート)-b-ポリアクリロニトリル(PBA-b-PAN)ブロック共重合体およびルテニウム(III)アセチルアセトナート[Ru(acac)_3]の直接安定化および炭化により,Ru-Nドープ無テンプレートメソ多孔性炭素(Ru-N-TMC)を調製した。安定化過程の間に,2つのブロック間の不適合性のためにPBA-b-PANブロック共重合体においてミクロ相分離が起こり,PANブロックはN-ドープ半黒鉛炭素に変換した。炭化段階では,PBAブロックは多孔質テンプレートとして除去され,階層的メソ細孔/ミクロ細孔を生成した。一方,Ru(acac)_3はRuに分解され,それは炭素基板上に均一に分布し,NとOヘテロ原子を通して固定された。得られたRu-N-TMCはCo(ビピリジン)_33+/2+還元反応において超低電荷移動抵抗(R_ct=0.034Ωcm2)を示し,非常に高い電極触媒能を示した。それは透明な対向電極(CE,42.25%の平均可視透過率)であっても,Ru-N-TMCによるフッ素ドープ酸化スズ(FTO)/ガラス基板の小さな割合をカバーし,Pt(R_ct=1.00Ωcm2)と比較して低い電荷移動抵抗(R_ct=0.55Ωcm2)をもたらした。SGT-021/Co(bpy)_33+/2+ベース色素増感太陽電池(DSSC)で用いたとき,Ru-N-TMC対電極はPt(11.16%)と比較して11.42%の優れた電力変換効率(PCE)を示した。さらに,Ru-N-TMC対向電極を両面DSSCに用いたとき,前面および後部照射からそれぞれ10.13%および8.64%の顕著なPCEが得られた。Ru-N-TMCの優れた触媒活性とPCEは,多数の活性種(RuとN)を含むRu-N-TMCの高表面積に起因し,階層的ミクロ多孔性/メソ多孔性構造を通して容易に酸化還元イオンを容易にした。Copyright 2020 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *ルテニウム ,  電極触媒 ,  商業化 ,  酸化還元反応 ,  多孔性 ,  ミクロ相分離 ,  表面積 ,  *炭素 ,  イオン ,  細孔 ,  透過率 ,  電気化学インピーダンス ,  触媒活性 ,  グラファイト ,  *ドーピング ,  炭化

分類 (1件)： 太陽電池  (NC03084O)

タイトルに関連する用語 (8件)： 両面 ,  色素増感太陽電池 ,  対向電極 ,  Ru ,  ドープ ,  テンプレート ,  メソ多孔性炭素 ,  調製