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一种凝胶电解质及其制备方法技术

技术编号:3922831 阅读:171 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种太阳能电池部件及其制备方法,公开了一种凝胶电解质及其制备方法,所述凝胶电解质,按照重量比,所述凝胶电解质由5-70份聚离子液体,15-90份非聚合型离子液体,0.5-5份碘化物,0.5-5份添加剂和0.5-10份碘单质组成。而本发明专利技术使用的系列聚离子液体含量最高达50%-70%,相容性仍很好,并呈现固态,同时,因其具有离子型结构,可以使电解质保持较高的电导率和碘的迁移率;而且不含有任何的传统有机溶剂,不会对环境造成污染,不易泄露。本发明专利技术所述凝胶电解质容易获得,价格低廉,易封装,电池的稳定性很高,电池效率很高,电池组装程序少,成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能电池部件及其制备方法,具体涉及适用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质及其制备方法
技术介绍
电解质是太阳能电池尤其是染料敏化太阳能电池的核心部件,主要起传输氧化还原对的作用,其性能的优劣直接影响太阳能电池效率。 染料敏化太阳能电池用电解质存在液态、凝胶、固态等多种形式(参见Dalton.Trans.2008,2655-2666;Adv.Funct.Mater.2009,19,1-16;Adv.Funct.Mater.2007,17,2645-2652)。其中液态电解质多以有机溶剂作为电解质,如乙腈、甲氧基丙腈。此类液体电解质存在易挥发、封装难、稳定性差、高毒性等缺点(参见Adv.Funct.Mater.2007,17,2645-2652;Electrochimica Acta,2006,51,4243-4249)。而固态电池普遍效率低(参见Adv.Funct.Mater.2007,16,1832-1838)。凝胶电池因具有较高的电池效率,受到社会的关注。最近,凝胶电池的效率可达7%以上(参见Adv.Funct.Mater.2007,17,2645-2652,Langmuir 2008,24,9816-9819)。 近年来,由于离子液体具有零蒸气压、电化学窗口宽、耐热稳定性高、电导率高等优点,成为适用于太阳能用的新型电解质。但离子液体电解质多呈现液态,存在长时间使用出现的渗漏问题,造成电池性能的下降,并对环境产生负面影响。目前,凝胶类染料敏化太阳能电池使用的聚合物多为常用的聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚环氧乙烷、聚偏氟乙烯以及它们的共聚物,也有使用无机纳米材料如TiO2、SiO2等胶凝剂,但对电解质电导率和碘的迁移没有贡献。凝胶电解质一般都含有PC、EC、DMF、NMP、GBL、NMO等高沸点的有机溶剂,容易泄漏,并具有一定的毒性。 例如专利号为200610105327.0的中国专利技术专利公开了一种聚合离子液体基凝胶型聚合物电解质及其制备方法,所述电解质由聚甲基丙烯酸酯类聚合离子液体、单质碘、碳酸乙烯酯与碳酸丙烯酯的混和物、聚丙烯腈(PAN)以及0-0.5份二氧化硅组成。但这种电解质含有碳酸乙烯酯与碳酸丙烯酯等传统有机溶剂,容易泄露,并具有一定的毒性;聚丙烯腈只具有支撑载体的作用,对凝胶电解质的电导率和碘的迁移没有贡献。专利技术者严锋, 赵杰, 孙宝全 申请人:苏州大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凝胶电解质,其特征在于,按照重量比,所述凝胶电解质由5-70份聚离子液体,15-90份非聚合型离子液体,0.5-5份碘化物,0.5-5份添加剂和0.5-10份碘单质组成;其中,所述聚离子液体选自:***中的一种,其中,n=20-2000,m=0-10,p=0-6,s=0-5;X选自:I、Br、Cl、SCN、N(CN)↓[2]、C(CN)↓[3]、B(CN)↓[4]、BF↓[4]、PF↓[6]、CF↓[3]SO↓[3]、C↓[2]F↓[5]SO↓[3]、[N(SO↓[2]CF↓[3])↓[2]]或CF↓[3]COO中的一种;上述聚离子液体为咪唑型聚离子液体;所述非聚合型离子液体包括:咪唑类离子液体***,并且按照质量比,***为1~4:1,其中s=0-5,Z选自:SCN、BF↓[4]、CF↓[3]SO↓[3]、N(CN)↓[2]、C(CN)↓[3]、B(CN)↓[4]、[N(SO↓[2]CF↓[3])↓[2]]中的一种;所述碘化物选自:KI、NaI或LiI中的一种;所述添加剂选自:叔丁基吡啶、N-甲基苯并咪唑或N-丁基苯并咪唑的一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:严锋赵杰孙宝全
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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