新型全固態(tài)聚合物電解質(zhì)及其對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池電子復(fù)合的調(diào)控機(jī)制.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)作為一種低成本的光電轉(zhuǎn)換裝置具有潛在的應(yīng)用價(jià)值而倍受青睞。傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)存在溶劑揮發(fā)、泄露等問(wèn)題影響著電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，因此固態(tài)電解質(zhì)的研究很有必要，導(dǎo)電高聚物憑借其價(jià)格低廉、易制備、離子遷移率高、易固化等優(yōu)點(diǎn)而成為近年來(lái)固態(tài)染料敏化太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在眾多聚合物電解質(zhì)中，聚氧乙烯(PEO)憑借其鏈段具有良好的柔順性和對(duì)堿金屬鹽具有良好的溶解性而成為一種理想的選擇，然而其高結(jié)晶性限制了其離子電導(dǎo)率

2、從而影響了電池性能。
　　 本文設(shè)計(jì)合成了一種新型增塑劑XS-1，XS-1是對(duì)聚乙二醇進(jìn)行改性使其端基含有吡啶衍生物結(jié)構(gòu)。將增塑劑XS-1添加到PEO基電解質(zhì)中制備成固態(tài)DSSC并進(jìn)行光電壓-電流密度（J-V曲線）測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)開(kāi)路電壓和填充因子都明顯提高，電池效率（η）由2.4％提高到了3.1％，顯著改善了電池的光電性能。WAXS測(cè)試表明增塑劑降低了聚合物的結(jié)晶度從而促進(jìn)了氧化還原電對(duì)在電解質(zhì)中的傳輸。針對(duì)增塑劑對(duì)DSSC電子

3、復(fù)合調(diào)控機(jī)制的研究我們進(jìn)行了光電壓-光強(qiáng)曲線、電子壽命-電子濃度曲線和電化學(xué)阻抗譜的測(cè)試。光電壓-光強(qiáng)測(cè)試表明:增塑劑降低了復(fù)合反應(yīng)級(jí)數(shù);電子壽命-電子濃度測(cè)試表明增塑劑延長(zhǎng)了電子壽命;電化學(xué)阻抗譜分析表明增塑劑提高了電子復(fù)合阻抗?？傊鏊軇p弱了電子復(fù)合作用從而提高了光電轉(zhuǎn)換效率。向增塑劑改性的PEO基電解質(zhì)中添加硫氰酸胍鹽可進(jìn)一步提高電池效率最高達(dá)到了3.5％。
　　 另外，本文還合成了一種端基含酰胺鍵硬段結(jié)構(gòu)的聚合物XS