基于低共熔溶剂聚合物电解质染料敏化太阳能电池研究-无机材料学报.PDF

第32 卷 第 1 期 无 机 材 料 学 报 Vol. 32 No. 1 2017 年1 月 Journal of Inorganic Materials Jan., 2017 文章编号: 1000-324X(2017)01-0025-08 DOI: 10.15541/ji 基于低共熔溶剂聚合物电解质染料敏化太阳能电池研究 杨 英, 张 政, 高 菁, 林泽华, 严靖园, 郭学益 ( 中南大学 冶金与环境学院, 长沙 410083) 摘 要: 以琼脂糖聚合物为基质, 1- 甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂, 由尿素、氯化胆碱合成的低共熔溶剂(DES)作为 添加剂制备聚合物电解质用于制备准固态染料敏化太阳能电池(DSSC) 。研究了尿素/氯化胆碱配比、低共熔溶剂添 加量对聚合物电解质电化学性能及其 DSSC 光电性能的影响。研究结果表明: 随着尿素/氯化胆碱配比增加, 准固 态电解质的导电性能增加, 尿素、氯化胆碱的配比为2:1 时可获得最佳电导率7.24 mS/cm 。对不同低共熔溶剂含量 电解质进行离子电导率测试研究发现: 添加量为20wt% 时, 电解质获得最佳电导率6.21 mS/cm 。染料敏化太阳能电 池的光电效率随低共熔溶剂含量的增加先增加后降低, 低共熔溶剂添加量为20wt% 时, 获得最佳光电效率η=3.18%, 短路电流密度J 2 =10.28 mA/cm , 开路电压 V =0.59 V, 填充因子FF=0.51 。 sc oc 关 键 词: 染料敏化太阳能电池; 低共熔溶剂; 尿素; 氯化胆碱; 聚合物电解质 中图分类号: TM914 文献标识码: A Deep Eutectic Solvent Based Polymer Electrolyte for Dye-sensitized Solar Cells YANG Ying, ZHANG Zheng, GAO Jing, LIN Ze-Hua, YAN Jing-Yuan, GUO Xue-Yi (School of Metallurgy and Environment, Central South University, Changsha 410083, China) Abstract: A polymer electrolyte using agarose as polymer matrix, NMP as solvent and deep eutectic solvent (DES) as modifier was investigated and employed in quasi-solid-state dye-sensitized solar cells (DSSC) of which the DES was composed by urea and choline chloride. The ionic conduct