染料敏化太陽能電池含PVDF基準固態(tài)電解質(zhì)的穩(wěn)定性研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池(DSSC)自問世以來,以其獨特的優(yōu)勢,引起人們研究的極大興趣。經(jīng)過多年的研究,目前電池的轉(zhuǎn)換效率已十分可觀。電解質(zhì)是染料敏化電池中不可或缺的一部分,長期以來液態(tài)電解質(zhì)因其組裝的DSSC有著較高的光電轉(zhuǎn)換效率受到人們的青睞。但液態(tài)電解質(zhì)易揮發(fā)、易泄露、穩(wěn)定性差等缺陷使電池性能難以穩(wěn)定保持,阻礙了電池的商業(yè)化投產(chǎn)。采用準固態(tài)電解質(zhì)來替代液態(tài)電解質(zhì)以滿足電池的穩(wěn)定性要求已經(jīng)成為目前的研究趨勢。本文通過共混加熱的方法制備兩種

2、不同溶劑的PVDF基準固態(tài)電解質(zhì),研究了電解質(zhì)的電化學(xué)性能及組裝電池的光電性能及穩(wěn)定性。
　　以傳統(tǒng)的乙腈/乙二醇作溶劑,LiI、I2為溶質(zhì),聚合物PVDF為凝膠劑制備了不同LiI濃度、不同PVDF含量的準固態(tài)電解質(zhì)。實驗發(fā)現(xiàn),當(dāng)LiI濃度為0.5M，I2為0.05M時,準固態(tài)電解質(zhì)的電導(dǎo)率達到最大值。PVDF含量越大,聚合物電解質(zhì)的離子遷移越困難,電導(dǎo)率越小,組裝的電池短路電流越低,電池的轉(zhuǎn)換效率越差。但是PVDF對電池的開路電

3、壓影響不大。在電池穩(wěn)定性研究中發(fā)現(xiàn),由準固態(tài)電解質(zhì)組裝的電池性能衰減主要是由短路電流減小及填充因子的降低引起的,其轉(zhuǎn)換效率減小的速率隨PVDF增加而降低。當(dāng)PVDF含量達到30％時,電解質(zhì)過飽和,穩(wěn)定性又降低。
　　利用DMF溶解能力強、不易揮發(fā)等優(yōu)點,創(chuàng)新性地以DMF作溶劑,LiI、I2為溶質(zhì),聚合物PVDF為凝膠劑制備了凝膠劑PVDF含量為4%、8%、16%的凝膠電解質(zhì)。為得到DMF中最佳LiI、I2濃度,對各成分進行了優(yōu)化處