基于有机离子塑性晶体固体电解质染料敏化太阳能电池应用的研究

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2、。非涉密论文囱论文作者签名：查庭日导师签名：斗牛⋯测2·j·如基于自．机离了塑性品体I青I体电解质染料敏化太阳能I乜池的J她用研究中文摘要基于有机离子塑性晶体固体电解质染料敏化太阳能电池的应用研究中文摘要染料敏化太阳能电池(DSSC)具有光电转换效率高、成本低等优点，被认为是可取代硅太阳能电池的新型太阳能电池，成为当前研究热点之一。电解质作为DSSC的一个重要组成部分对电池性能影响较大。DSSC使用液态电解质时，电池效率已超过12％，但由于液态电解质存在易挥发、易降解等缺点影响了电池的长期稳定性，使得染料

3、敏化太阳能电池的广泛商业化一直难以实现。本文使用了以离子液体为基础的有机离子塑性晶体，其小分子独特的塑性特征及其对掺杂离子的快速传输性能，使其作为一类新型柔性有机固体离子导电材料首次应用于DSSC领域中。主要研究内容和结论主要包括以下两个：1．合成了有机离子塑性晶体NM甲基乙基吡咯烷锚碘盐(P12I)，并用核磁、DSC、TGA进行了表征。然后以该离子塑性晶体为基质，通过掺杂碘单质和不同含量的1．丙基．3甲基咪唑碘盐(PMII)来制备能用于DSSCs的塑晶固态电解质，并对其进行一系列的测试研究，包括电导率、

4、热性能、离子扩散系数。最后以上述固体塑晶电解质材料为电解质制作可在80℃下使用的DSSCs，该电池在80℃、模拟太阳可见光下(50mW／cm2)的光电转换效率可达5．8％，并且经过lOooh的稳定性测试后仍可保持初始光电转换效率的95％以上，显示出了良好的稳定性。2．合成了有机离子塑性晶体MⅣ-甲基乙基吡咯烷鲶双(三氟甲基磺酰)亚胺盐(P12TFSI)，并用核磁、DSC、TGA进行了表征。然后以离子型塑性晶体P12TFSI为基质，通过掺杂碘单质和25叭％的1．丙基．3甲基咪唑碘盐(PMU)来制备能用于DS

5、SCs的塑晶固态电解质，并对其进行一系列的测试研究，包括电导率、热性能、离子扩散系数。最后以上述固体塑晶电解质材料为电解质制备的DSSCs，得到了在25℃、50mW／cm2下光电转换效率可达5．12％的DSSCs，并且经过1000h的稳定性测试后仍可保持初始光电转换效率的90％以上，显示出了良好的稳定性。关键词：塑性晶体；染料敏化太阳能电池：固态电解质作者：李庆指导老师：严锋(教授)Abs仃actApplicalionofsolid—staleEIec堕坐塑啦!墨塑墅型璺9堕竺!!!19aSed彻orga

6、n堕塑!!!!坚堡篁型型兰ApplicationofSolid-StateElectrolytesDyeSensitizedSolarCellsBasedonO玛anicIonicPlasticC拶stalsAbstractDye·sensitizedsolarcells(DSSCs)havebeenconsidered嬲锄idealalteInatlvetOsiliconphotovoltaiccellsaIldanractedagreatdealofaltentionbecauSeoftlleirre

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