基于有機(jī)離子塑性晶體固體電解質(zhì)染料敏化太陽能電池的應(yīng)用研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池(DSSC)具有光電轉(zhuǎn)換效率高、成本低等優(yōu)點，被認(rèn)為是可取代硅太陽能電池的新型太陽能電池，成為當(dāng)前研究熱點之一。電解質(zhì)作為DSSC的一個重要組成部分對電池性能影響較大。DSSC使用液態(tài)電解質(zhì)時，電池效率已超過12％，但由于液態(tài)電解質(zhì)存在易揮發(fā)、易降解等缺點影響了電池的長期穩(wěn)定性，使得染料敏化太陽能電池的廣泛商業(yè)化一直難以實現(xiàn)。
　　 本文使用了以離子液體為基礎(chǔ)的有機(jī)離子塑性晶體，其小分子獨特的塑性特征及其對摻雜

2、離子的快速傳輸性能，使其作為一類新型柔性有機(jī)固體離子導(dǎo)電材料首次應(yīng)用于DSSC領(lǐng)域中。主要研究內(nèi)容和結(jié)論主要包括以下兩個：
　　 1．合成了有機(jī)離子塑性晶體N,N-甲基乙基吡咯烷鎓碘鹽(P12I)，并用核磁、DSC、TGA進(jìn)行了表征。然后以該離子塑性晶體為基質(zhì)，通過摻雜碘單質(zhì)和不同含量的1-丙基-3甲基咪唑碘鹽(PMⅡ)來制備能用于DSSCs的塑晶固態(tài)電解質(zhì)，并對其進(jìn)行一系列的測試研究，包括電導(dǎo)率、熱性能、離子擴(kuò)散系數(shù)。最后以上

3、述固體塑晶電解質(zhì)材料為電解質(zhì)制作可在80℃下使用的DSSCs，該電池在80℃、模擬太陽可見光下(50mW/cm2)的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)5.8%，并且經(jīng)過1000h的穩(wěn)定性測試后仍可保持初始光電轉(zhuǎn)換效率的95%以上，顯示出了良好的穩(wěn)定性。
　　 2．合成了有機(jī)離子塑性晶體N,N-甲基乙基吡咯烷鎓雙（三氟甲基磺酰）亞胺鹽(P12TFSI)，并用核磁、DSC、TGA進(jìn)行了表征。然后以離子型塑性晶體P12TFSI為基質(zhì)，通過摻雜碘單質(zhì)和2