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作为量子点敏化太阳能电池(QDSC)的重要组成部分,对电极的主要作用是收集外电路电子、催化还原电解质中的多硫阴离子,实现电子从外部电路向电解质的转移。[1]近年来,Cu2S被认为是对聚硫电解液具有较高的催化活性,常被用来作为QDSCs中的对电极催化剂。然而,在此类对电极中,以FTO或黄铜片为基底的Cu2S通常会从对电极上剥离,毒化光阳极,进而影响器件的稳定性。针对这一问题,我们采用高温碳化金属有机框架的方法在Cu2S对电极中引入多孔碳材料,[2]直接高温热解铜基金属有机骨架前驱物(HKUST-1),制备出包裹大量铜纳米颗粒的碳纳米棒(Cu@CNR),进一步将其硫化,得到CuxS与碳的复合材料(CuxS@CNR)。[3]通过电化学阻抗、Tafel曲线以及循环伏安法等电化学表征手段,我们证实了CuxS@CNR复合材料对聚硫电解液的还原反应具有优异的催化性能。此外,由于大量CuxS纳米颗粒被包裹在多孔碳纳米棒中,保证了CuxS从对电极上的脱落被有效抑制,提高了对电极的稳定性。最终基于CuxS@CNR复合材料制备的对电极,结合Zn-Cu-In-Se QD和聚硫电解液所组装的QDSC获得最高为9.50%的光电转化效率,远高于基于常用的电镀铜(Cu2S)对电极QDSC的效率8.90%。该效率也是目前报道的基于碳质催化剂的FTO基底器件中的最高值。