染料敏化太阳能电池(dye sensitized solar cell, DSSC)具有光电转化效率较高，成本低廉，环境友好等优点，有潜力替代传统硅太阳能电池，在新能源领域具有重要应用价值。探索DSSC对电极的简单制备方法能进一步降低器件成本，有利于其广泛应用。
本课题组博士生曾玮、在李博睿博士生，刘逆霜博士，本科生韩天洋等的协助下，同北京大学邹德春教授课题组合作，以钛金属片为基底，二氧化钛(TiO2)镶嵌的氯化镍(NiCl2)胶体为前驱物，采用燃烧法原位合成了DSSC纳米碳对电极。这种胶体前驱物的应用不仅使纳米碳层厚、多孔，而且使其导电良好，这同时提高了对电极的催化活性和导电性，有利于器件内部载流子的快速输运。基于这种纳米碳对电极的DSSC，其光电转化效率为6.6%，这超过了基于铂对电极DSSC的效率(6.5%)。这种简单有效的纳米碳材料制备方法有潜力被推广用来制备其它纳米材料。
该研究成果发表在Elsevier创办管理的电化学权威期刊《Journal of Power Sources》(2014, 245:456-462)上。
该工作得到了国家973计划（2011CB933300）、国家自然科学基金（11074194, J1210061)和武汉市科技攻关计划（2013010501010141）的资助。
图（a）基于镍胶体前驱物制备纳米碳对电极的工序示意图；（b）纳米碳材料的表面形貌；（c）DSSC器件结构示意图；(d) DSSC器件的电流密度-电压曲线；(e)模拟得到的碘三负离子分布图。