咪唑鹽聚離子液體凝膠電解質(zhì)的合成及其在染料敏化太陽能電池中的應用.pdf

1、染料敏化太陽能電池（DSSC）三個組成部分（染料敏化光陽極、對電極和電解質(zhì)）中，電解質(zhì)在染料還原再生或空穴傳輸過程中發(fā)揮重要作用。傳統(tǒng)的液體電解質(zhì)雖能實現(xiàn)染料的高效還原再生和DSSC的高光電轉(zhuǎn)換效率，但是有機溶劑存在的易揮發(fā)、易泄漏等缺陷導致DSSC長期穩(wěn)定性較差。另外，常用的（I3-/I-）氧化還原對，對金屬電極有腐蝕作用，對可見光的吸收降低了電池的工作效率。針對上述問題，本論文開展了基于聚離子液體凝膠電解質(zhì)，和非碘氧化還原對DSSC

2、的研究，主要內(nèi)容如下：
　?。?）利用1-甲基-3（三乙氧基硅丙烷）咪唑氯（TMICl）離子液體表面修飾TiO2納米粒子，制備基于離子液體修飾的TiO2納米粒子/離子液體/聚離子液體凝膠電解質(zhì)。電池在50mWcm-2光強下光電轉(zhuǎn)換效率達到5.67%。與未修飾的TiO2納米粒子相比，離子液體修飾過的TiO2納米粒子/聚離子液體復合凝膠電解質(zhì)有更高光電轉(zhuǎn)換效率（η）和更好的穩(wěn)定性。
　　（2）設計合成了雙咪唑陽離子聚離子液體，制

3、備了離子液體/聚離子液體電解質(zhì)。這種大π-π咪唑結(jié)構(gòu)在電池中更有利于電荷在電池中的傳輸，可以提高DSSC的性能。在100mWcm-2光強下，雙咪唑陽離子聚離子液體基的凝膠電池的效率為5.92%，并展現(xiàn)了更好的穩(wěn)定性。
　?。?）合成了咪唑鹽功能化TEMPO（[MeIm-TEMPO][TFSI]），并應用于非碘離子液體電解質(zhì)染料敏化太陽能電池中。在100mWcm-2光強下電池光電轉(zhuǎn)換效率達到3.88%。當在電解質(zhì)中摻入1-丙基-3-