染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及電池電解液及其配制方法，具體的說(shuō)是一種特別適用于染料敏化太陽(yáng)能電池的染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)，包括離子液體、碘單質(zhì)、4-叔丁基吡啶、硫氰酸胍、碘化鋰、溶劑，其特征在于所述離子液體為1-乙基-3甲基咪唑碘、1-烯丙基-3-甲基咪唑碘中的一種，或二者的混合物，所述溶劑采用乙腈或戊腈中的一種，或者乙腈與戊腈的混合物，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠有效克服現(xiàn)有染料敏化太陽(yáng)能電池電解質(zhì)存在的易揮發(fā)、易泄漏、封裝困難，穩(wěn)定性差等不足，具有安全環(huán)保、光電轉(zhuǎn)化效率高等顯著的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電池電解液及其配制方法，具體的說(shuō)是一種特別適用于染料敏化太陽(yáng) 能電池的染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)。 染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)

【背景技術(shù)】
[0002] 染料敏化太陽(yáng)能電池（DSSC)是一種新型的太陽(yáng)能電池，以其高效廉價(jià)、相對(duì)簡(jiǎn)單 的制作工藝和技術(shù)等優(yōu)勢(shì)贏得了人們的廣泛重視。染料敏化太陽(yáng)能電池的主要結(jié)構(gòu)由納米 多孔半導(dǎo)體薄膜、染料敏化劑、氧化還原電解質(zhì)、對(duì)電極和導(dǎo)電玻璃基底等幾部分組成。其 中電解質(zhì)在DSSC中起著至關(guān)重要的作用，它是維持電池工作的重要組成部分，染料的再生 主要是通過(guò)被它還原來(lái)完成。目前染料敏化太陽(yáng)能電池都是基于含有無(wú)機(jī)或有機(jī)碘鹽/碘 單質(zhì)的有機(jī)溶劑電解質(zhì)，雖然光電轉(zhuǎn)化效率較高，但存在易揮發(fā)、易泄露、封裝困難、以及長(zhǎng) 期穩(wěn)性差等問(wèn)題，影響了太陽(yáng)能電池的實(shí)際應(yīng)用。 離子液體電解質(zhì)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新型的液態(tài)電解質(zhì)。它采用離子液體作為溶 齊U，與普通有機(jī)溶劑的液態(tài)電解質(zhì)相比，具有非常小的飽和蒸氣壓、不揮發(fā)、無(wú)色、無(wú)嗅，較 大的穩(wěn)定溫度范圍，較好的電化學(xué)穩(wěn)定性及較寬的電化學(xué)窗口等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)大量的無(wú)機(jī)物和 有機(jī)物都表現(xiàn)出良好的溶解能力，且具有溶劑和催化的雙重功能。有良好的導(dǎo)電性，是作為 電解質(zhì)的好材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中染料敏化電池電解液易揮發(fā)、易泄漏、封裝困難，穩(wěn)定性差 等缺點(diǎn)和不足，提出一種安全可靠、光電轉(zhuǎn)化效率高的染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)。
[0004] 本發(fā)明可以通過(guò)以下措施達(dá)到： 一種染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)，其特征在于包括離子液體，碘單質(zhì)，4-叔丁基 吡啶或1-丁基苯并咪唑中的任意一種，硫氰酸胍，碘化鋰，以及溶劑，其中所述離子液體為 1-乙基-3甲基咪唑碘、1-烯丙基-3-甲基咪唑碘中的任意一種或二者的混合物。
[0005] 本發(fā)明中所述溶劑可以采用乙腈或戊腈中的一種，或者乙腈與戊腈的混合物，溶 劑也可以為丁內(nèi)酯。
[0006] 本發(fā)明中離子液體、碘化鋰、碘單質(zhì)、硫氰酸胍、4-叔丁基吡啶的摩爾比為 1: 0· 3: 0· 03: 0· 1:1 或 0· 75: 0· 3: 0· 03: 0· 1:1 或 0· 8: 0· 3: 0· 03: 0· 1:1。
[0007] 本發(fā)明中1-乙基-3-甲基咪唑碘的化學(xué)式為

【權(quán)利要求】
1. 一種染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)，其特征在于包括離子液體，碘單質(zhì)，4-叔丁 基吡啶或1-丁基苯并咪唑中的任意一種，硫氰酸胍，碘化鋰，以及溶劑，其中所述離子液體 為1-乙基-3甲基咪唑碘、1-烯丙基-3-甲基咪唑碘中的任意一種或二者的混合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種染料敏華太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)，其特征在于所述溶劑 采用乙腈或戊腈中的一種，或者乙腈與戊腈的混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種染料敏華太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)，其特征在于所述溶劑 為丁內(nèi)酯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池離 子電解質(zhì)，其特征在于1-乙基-3-甲基咪唑碘的化學(xué)式為
，記作EMII，1-烯丙基-3甲基咪唑碘的化學(xué)式為
，記作AMII。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)，其特征在于各組分按 摩爾比AMII :EMII :碘化鋰：碘：硫氰酸胍：4_叔丁基吡啶=0.5 :05 :0.05:0. 03:0. 1:1，并 溶解于0. 5ml的乙腈/戊腈體積半分比為85/15的溶劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)，其特征在于各組分 按摩爾比AMII :碘化鋰：碘：硫氰酸胍：4_叔丁基吡啶=1 : 0.05:0. 03:0. 1:1，并溶解于 0. 5ml的乙腈/戊腈體積半分比為85/15的溶劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)，其特征在于各組分按 摩爾比AMII :碘化鋰：碘：硫氰酸胍：4_叔丁基吡啶=1 :0. 03 :0. 03:0. 1 : 1，并溶解于2ml 的乙腈/戊腈體積半分比為85/15的溶劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)，其特征在于各組分按 摩爾比AMII :碘化鋰：碘：硫氰酸胍：4_叔丁基吡啶=1 :0. 06 :0. 03 :0. 1 : 1，并溶解于2ml 的乙腈/戊腈體積半分比為85/15的溶劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)，其特征在于各組分按 摩爾比AMII :碘化鋰：碘：硫氰酸胍：4_叔丁基吡啶=1 :0. 12 :0. 03 :0. 1 : 1，并溶解于2ml 的乙腈/戊腈體積半分比為85/15的溶劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池離子電解質(zhì)，其特征在于各組分 按摩爾比AMII :碘化鋰：碘：硫氰酸胍：4_叔丁基吡啶=1 :0. 24 :0. 03 :0. 1 :1，并溶解于lml 的乙腈/戊腈體積半分比為85/15的溶劑。
【文檔編號(hào)】H01G9/20GK104124067SQ201310152471
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月28日
【發(fā)明者】劉榮剛, 戚明穎, 劉愛(ài)云, 蔣庭玉 申請(qǐng)人:黑龍江中天恒基房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)集團(tuán)有限公司