專利名稱：一種用于染料敏化太陽電池的電解質(zhì)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于染料敏化太陽電池的電解質(zhì)及其制備方法。
背景技術(shù)：
染料敏化太陽電池主要是模仿光合作用原理，研制出來的一種新型太陽電池，其主要優(yōu)勢是原材料豐富、成本低、工藝技術(shù)相對簡單，在大面積工業(yè)化生產(chǎn)中具有較大的優(yōu)勢，同時(shí)所有原材料和生產(chǎn)工藝都是無毒、無污染的，部分材料可以得到充分的回收，對保護(hù)人類環(huán)境具有重要的意義?，F(xiàn)有的染料敏化太陽電池主要由納米多孔半導(dǎo)體薄膜、染料敏化劑、電解質(zhì)、對電極和導(dǎo)電基底等幾部分組成。其中，電解質(zhì)是染料敏化太陽能電池的核心部件，主要起傳輸氧化還原對的作用，其性能的優(yōu)劣直接影響太陽能電池效率?，F(xiàn)有的用于染料敏化太陽電池的電解質(zhì)主要有液態(tài)、凝膠、固態(tài)等多種形式，參見文獻(xiàn)[Dalton. Trans. 2008， 2655-2666 ；Adv. Funct. Mater. 2009，19，1-16 ；Adv. Funct. Mater.2007，17，2645-2652]。其中，液態(tài)電解質(zhì)多以有機(jī)溶劑作為電解質(zhì)，如乙腈、3-甲氧基丙腈；此類液體電解質(zhì)存在易揮發(fā)、封裝難、穩(wěn)定性差、高毒性等缺點(diǎn)，參見文獻(xiàn)[Adv. Funct. Mater. 2007,17,2645-2652 ； Electrochimica Acta，2006，51，4243-4M9]。利用固態(tài)電解質(zhì)制得的固態(tài)電池普遍效率低，參見[Adv. Funct. Mater. 2007，16，1832-1838]。凝膠電池因具有較高的電池效率，受到社會(huì)的關(guān)注。另一方面，聚離子液體做為一種新型電解質(zhì)引起了人們的廣泛興趣。相對于其他普通聚合物聚離子液體具有高的電導(dǎo)率，組裝成的電池有更高的效率和穩(wěn)定性，參見 [J. Mater. Chem. 2011,21, 7326-7330 ；Chem. Commun. 2011,47, 2700-2702]。中國發(fā)明專利 CN101205^3A公開了一種聚合離子液體凝膠型聚合物電解質(zhì)及其制備方法；其電解質(zhì)由聚甲基丙烯酸酯類離子液體、單質(zhì)碘、PC與EC、聚丙烯腈、0 0. 5份SiO2組成。該電解質(zhì)具有制備方法簡單、離子電導(dǎo)率高、成膜性好等優(yōu)點(diǎn)；但這種電解質(zhì)含有PC與EC等傳統(tǒng)有機(jī)溶劑，容易泄露，并具有一定的毒性。另外，中國發(fā)明專利CN101245186A公開了一種凝膠狀聚離子液體電解質(zhì)及其制備方法；其聚離子液體為聚組氨酸酯離子液體；該電解質(zhì)無毒、環(huán)境友好，具有優(yōu)秀的粘結(jié)性能，但其電池效率較低，只有1. 99%左右。因此，開發(fā)一種用于染料敏化太陽電池的電解質(zhì)，以降低電解質(zhì)的毒性，并提高電池效率，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種用于染料敏化太陽電池的電解質(zhì)及其制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種用于染料敏化太陽電池的電解質(zhì)，以重量計(jì)，包括如下組分聚離子液體5~79%
小分子離子液體10~84%
添加劑0.15~5%
碘單質(zhì)0~6%其中所述聚離子液體為
權(quán)利要求
1. 一種用于染料敏化太陽電池的電解質(zhì)，其特征在于，以重量計(jì)，包括如下組分聚離子液體5 79%小分子離子液體10 84%添加劑0.15 5%碘單質(zhì)0~6%其中Θ所述聚離子液體為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于染料敏化太陽電池的電解質(zhì)，其特征在于所述聚離子液體為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于染料敏化太陽電池的電解質(zhì)，其特征在于所述小分子 ζθ離子液體選自
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于染料敏化太陽電池的電解質(zhì)，其特征在于所述添加劑選自N-甲基苯并咪唑、硫氰酸胍中的一種或兩種。
5.一種用于染料敏化太陽電池的電解質(zhì)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)按權(quán)利要求1所述的組分將小分子離子液體、添加劑、碘單質(zhì)混合制成液體電解質(zhì)溶液；(2)按權(quán)利要求1所述的組分將將聚離子液體加入到上述液體電解質(zhì)溶液中，在50 140°C下，密閉攪拌1 20小時(shí)，溶解均勻，即可得到凝膠狀的電解質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于染料敏化太陽電池的電解質(zhì)，以重量計(jì)，包括如下組分聚離子液體5～79％，小分子離子液體10～84％，添加劑0.15～5％，碘單質(zhì)0～6％；其中聚離子液體為小分子離子液體選自中的一種或幾種。本發(fā)明的電解質(zhì)不含有傳統(tǒng)的有毒溶劑，不會(huì)對環(huán)境造成污染，且不易泄露；此外，利用本發(fā)明的電解質(zhì)制成的太陽電池，其電池效率可達(dá)6％左右，具有顯著的效果。
文檔編號H01L51/48GK102568834SQ20111035908
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者嚴(yán)鋒, 付高輝, 張也, 張金宇, 趙杰, 陳小健 申請人:江蘇德威新材料股份有限公司