新型梳状共聚物在准固态染料敏化太阳能电池中的应用及其对.pdfVIP

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2017-09-15 发布于重庆
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新型梳状共聚物在准固态染料敏化太阳能电池中的应用及其对.pdf

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物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao) May Acta Phys. -Chim. Sin . 2012, 28 (5), 1139-1145 1139 [Article] doi: 10.3866/PKU.WHXB201202233 新型梳状共聚物在准固态染料敏化太阳能电池中的应用及其对电子复合的影响张仁开孙喆* 谢焕焕梁茂薛松* (天津理工大学化学化工学院, 天津300384) 摘要: 合成了乙烯基咪唑碘盐(VImI)和聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA) 的梳状共聚物. 利用VImI/ PEGMA 共聚物制备了准固态聚合物电解质. 通过光电流密度-电压(J-V) 曲线和电导率测定以及电化学阻抗分析, 探讨了基于此电解质的染料敏化太阳能电池的电荷传输与界面电子转移机制. 结果表明, VImI/PEGMA 共聚物可以有效抑制TiO / 电解质界面电子复合并提高TiO 导带能级, 敏化电池的光伏性能并不完全取决于电 2 2 解质的电导率. 通过考察共聚物中VImI 与PEGMA 单元的摩尔比与开路电压的关系, 发现共聚物对电子复合的抑制作用主要源于VImI 链段. 此外, 开路电压衰减(OCVD)和瞬态光电流测试结果说明, 共聚物能够提高 TiO 薄膜的电子寿命, 而且对陷阱电子能级的分布具有调节作用. 当共聚物在电解质中的质量分数为50%, 2 VImI 与PEGMA 的摩尔比为5.0 时, 准固态染料敏化太阳能电池于100 mW·cm-2 光强下获得了4.10%的光电转换效率. 关键词: 共聚物; 准固态电解质; 染料敏化太阳能电池; 电子复合; 电子寿命中图分类号: O646 New Comb-Like Copolymer for Quasi-Solid Electrolyte Based Dye- Sensitized Solar Cells and Its Effects on Electron Recombination ZHANG Ren-Kai SUN Zhe* XIE Huan-Huan LIANG Mao XUE Song* (School of Chemistry Chemical Engineering, Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, P. R. China) Abstract: A comb-like copolymer based on N-propylvinylimidazolium iodide (VImI) and poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate (PEGMA) was synthesized. The VImI/PEGMA copolymer was used to prepare quasi-solid electrolytes. The charge transport and interfacial charge transfer of the dye-sensitized