聚乙烯吡咯烷酮基碘凝胶电解质的制备及在染料敏化太阳能电池中的应用

【摘要】：采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚偏氟乙烯(PVDF)为凝胶剂,以碘化锂和碘单质为碘源,碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)为溶剂,制备了染料敏化太阳能电池(DSSCs)用凝胶聚合物电解质(GPE).使用拉曼光谱、循环伏安曲线和交流阻抗谱等对GPE进行表征.结果表明,聚合物的配比与浓度及碘与碘化锂比例对该电解质性能有很大影响,当聚合物质量分数为10%、PVP与PVDF质量比为80∶20、I2浓度为0.042mol/L且LiI与I2摩尔比为30∶1时,制备的GPE在室温下电导率达最大值(3.27 mS/cm).使用该GPE组装的DSSCs在100 mW/cm2的模拟太阳光照射下,开路电压为0.64 V,短路电流为13.6 mA/cm2,填充因子为0.595,能量转化效率为5.18%,并在30 d内表现出了良好的稳定工作性能. 【作者单位】： 北京航空航天大学化学与环境学院 仿生能源与器件北京市重点实验室;
【关键词】： 聚乙烯吡咯烷酮 凝胶聚合物电解质 离子电导率 染料敏化太阳能电池
【基金】：“北京市青年英才计划”项目(批准号:29201493)资助~~
【分类号】：O648.17
【正文快照】： 自1991年Gratzel等[1]首次报道染料敏化太阳能电池(DSSCs)以来,其由于具有光电转换效率高、成本低和制作工艺简单等优点而受到关注.最常见的DSSCs由二氧化钛光阳极、钌基染料分子、碘基液态电解质和铂对电极组成.作为DSSCs的主要组成部分,电解质(如I-/I-3)起着再生染料和传输

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