碳納米管-離子液體凝膠電解質(zhì)的制備及其在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)由于其成本較低、制作工藝簡(jiǎn)單和光電轉(zhuǎn)換效率較高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為具有很好的應(yīng)用前景。電解質(zhì)是DSSC光電性能的決定因素之一。DSSC使用液態(tài)電解質(zhì)時(shí)，電池的光電轉(zhuǎn)換效率較高，但由于液態(tài)電解質(zhì)存在易揮發(fā)、易泄露等缺點(diǎn)影響了電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳統(tǒng)DSSC使用導(dǎo)電玻璃作為基底，但由于玻璃存在重量大、易破碎等缺點(diǎn)限制了電池的應(yīng)用范圍，使得染料敏化太陽(yáng)能電池的廣泛商業(yè)化一直難以實(shí)現(xiàn)。
　　 本文使用酸氧化多壁碳納

2、米管(Acid-oxdizedMWCNT)，其優(yōu)異的導(dǎo)電性能和光催化活性，使其作為離子液體致凝膠劑應(yīng)用于DSSC領(lǐng)域中。本文還使用柔性PET，其易加工和便攜性，作為基底制作柔性光陽(yáng)極并組裝DSSC。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論主要包括以下兩個(gè)：
　　 1．制備了Acid-oxdizedMWCNT，并用FTIR進(jìn)行表征。然后以MWCNT為致凝膠劑，加入到1-丙基-3甲基咪唑碘鹽(PMII)和1-乙基-3-甲基-咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽(EMI

3、m-TFSI)的混合離子液體中，制得多壁碳納米管／離子液體(MWCNT/IL)凝膠電解質(zhì)，并對(duì)其進(jìn)行了一系列的測(cè)試研究，包括黏度、電導(dǎo)率、離子遷移率。最后以上述電解質(zhì)組裝DSSC，在25℃、100mW/cm2下，該電池的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)5.74％，經(jīng)過(guò)90天的穩(wěn)定性測(cè)試后仍可保持初始光電轉(zhuǎn)換效率的95％以上，具備了良好的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性。
　　 2．合成了TiO2納米粒子，并用SEM、XRD進(jìn)行了表征，然后以該TiO2納米粒子為基質(zhì)，