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1、3-己基咪唑碘在染料敏化太阳电池中的应用研究2005年第63卷第13期.1205--1209化学ACTACHIMICASINICAV01.63.20o5No.13.1205～1209?研究论文?1.甲基.3.己基咪唑碘在染料敏化太阳电池中的应用研究史成武戴松元籼王孔嘉郭力潘旭孔凡太胡林华(.中国科学院等离子体物理研究所合肥230031)(合肥工业大学化工学院合肥230009)摘要利用超微铂电极和循环伏安法,以及电化学阻抗谱研究了在1一甲基一3一己基咪唑碘(HMII)的3一甲氧基丙腈(MePN)溶液中I和I的氧化还原行为.并对比了由不同浓度的I2和HMI1组成的电解质溶液对染料敏化纳米薄膜太阳
2、电池(DSCs)光伏性能的影响.发现以MePN为溶剂,含1.0mol?dm～HMII,0.12mol?dm～I2,0.10mol?dmLiI和0.50mol?dm～4一叔丁基吡啶的电解质溶液,其DSCs的短路光电流密度为l4.06mA?cm,开路电压为0.71V,填充因子为0.69,光电转换效率达6.81%.关键词1一甲基一3一己基咪唑碘氧化还原染料敏化;太阳电池Applicationof3-Hexyl一1-methylimidazoliumIodidetoDye-sensitizedSolarCellsSHI,Cheng—Wu.'DAI,Song—Yuan'.WANG,Kong—Jia.G
3、UO,Li.PAN,Xu.KONG,Fan—Tai.HU,Lin.HuaaaInstituteofPlasmaPhysics,ChineseAcademyofSciences,Hefei230031)(SchoolofChemicalEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009)AbstractInthispaper,redoxbehaviorofIandI3in3一methoxypropionitrile(MePN)withdifferentconcentrationsof3一hexyl一1一methylimidazoliumiod
4、ide(HMII)andiodinewasinvestigatedbycyclicvolt—ammetryandelectrochemicalimpedancespectroscopy.Thephotovoltaicperformanceofdye—sensitizedSO—larcells(DSC)wascomparedforelectrolytescontainingdifferentconcentrationsofHMIIandiodine.TheDSCwiththeelectrolyte(1.0mol~L_.HMII,0.10moloLLiI,O.12moloLI,and0.5Oto
5、ol~L4一tert-butylpyridineinMePN)gaveshortcircuitphotocurrentdensitycof14.06mA?cm_.,opencircuitvoltageof0.71V,andfillfactorof0.69,correspondingwiththephotoelectricconversionefficiencyof6.81%underoneSun(Xenonlamp,AM1.5,100mW/cm1.Keywords3一hexyl一1一methylimidazoliumiodide;redox;dye—sensitized;solarcell1
6、991年瑞士洛桑联邦高等工业学院(EPFL)Gr~itzel教授1在Nature_L首次报导了染料敏化纳米薄膜太阳电池(以下简称为DSCs),它是一种高效,价廉的新型薄膜太阳电池.十多年来,国内外的研究一直非常活跃[2-15】,目前实验室DSCs的最高光电转换效率已达到11.04%(AM1.5,100mW?cm一)[16】.DSCs主要是由三个部分组成:染料敏化纳米多孔TiO2光阳极,铂黑对电极和含有I和I一作为氧化还原电对的电解质溶液.其工作原理是由吸附在纳米TiO2多孔薄膜上的基态染料吸收光变为激发态,接着将电子注入到TiO2的导带,再经过外部E-mail:sydai@ipp.ac.cn
7、;Tel:0551—5591377.ReceivedSeptember13,2004;revisedFebruary15,2005;acceptedMarch8,2005国家重点基础研究发展规划(No.G2000028200)~助项目.l206化学Vo1.63,2005回路传输到对电极.电解质溶液中的I在对电极上得到电子被还原成I一,而电子注入后的氧化态染料又被I还原成基态,I一自身被氧化成I,而完成整个循环
