專利名稱：一種用于染料敏化太陽電池的電解質及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于染料敏化太陽電池的電解質及其制備方法。
背景技術：
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，其主要優勢是原材料豐富、成本低、工藝技術相對簡單，在大面積工業化生產中具有較大的優勢，同時所有原材料和生產工藝都是無毒、無污染的，部分材料可以得到充分的回收，對保護人類環境具有重要的意義。現有的染料敏化太陽電池主要由納米多孔半導體薄膜、染料敏化劑、電解質、對電極和導電基底等幾部分組成。其中，電解質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，其性能的優劣直接影響太陽能電池效率。現有的用于染料敏化太陽電池的電解質主要有液態、凝膠、固態等多種形式，參見文獻[Dalton. Trans. 2008， 2655-2666 ；Adv. Funct. Mater. 2009，19，1-16 ；Adv. Funct. Mater.2007，17，2645-2652]。其中，液態電解質多以有機溶劑作為電解質，如乙腈、3-甲氧基丙腈；此類液體電解質存在易揮發、封裝難、穩定性差、高毒性等缺點，參見文獻[Adv. Funct. Mater. 2007,17,2645-2652 ； Electrochimica Acta，2006，51，4243-4M9]。利用固態電解質制得的固態電池普遍效率低，參見[Adv. Funct. Mater. 2007，16，1832-1838]。凝膠電池因具有較高的電池效率，受到社會的關注。另一方面，聚離子液體做為一種新型電解質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率，組裝成的電池有更高的效率和穩定性，參見 [J. Mater. Chem. 2011,21, 7326-7330 ；Chem. Commun. 2011,47, 2700-2702]。中國發明專利 CN101205^3A公開了一種聚合離子液體凝膠型聚合物電解質及其制備方法；其電解質由聚甲基丙烯酸酯類離子液體、單質碘、PC與EC、聚丙烯腈、0 0. 5份SiO2組成。該電解質具有制備方法簡單、離子電導率高、成膜性好等優點；但這種電解質含有PC與EC等傳統有機溶劑，容易泄露，并具有一定的毒性。另外，中國發明專利CN101245186A公開了一種凝膠狀聚離子液體電解質及其制備方法；其聚離子液體為聚組氨酸酯離子液體；該電解質無毒、環境友好，具有優秀的粘結性能，但其電池效率較低，只有1. 99%左右。因此，開發一種用于染料敏化太陽電池的電解質，以降低電解質的毒性，并提高電池效率，具有積極的現實意義。
發明內容
本發明目的是提供一種用于染料敏化太陽電池的電解質及其制備方法。為達到上述目的，本發明采用的技術方案是一種用于染料敏化太陽電池的電解質，以重量計，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0~6%其中所述聚離子液體為
權利要求
1. 一種用于染料敏化太陽電池的電解質，其特征在于，以重量計，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0~6%其中Θ所述聚離子液體為
2.根據權利要求1所述的用于染料敏化太陽電池的電解質，其特征在于所述聚離子液體為
3.根據權利要求1所述的用于染料敏化太陽電池的電解質，其特征在于所述小分子 ζθ離子液體選自
4.根據權利要求1所述的用于染料敏化太陽電池的電解質，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的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)按權利要求1所述的組分將小分子離子液體、添加劑、碘單質混合制成液體電解質溶液；(2)按權利要求1所述的組分將將聚離子液體加入到上述液體電解質溶液中，在50 140°C下，密閉攪拌1 20小時，溶解均勻，即可得到凝膠狀的電解質。
全文摘要
本發明公開了一種用于染料敏化太陽電池的電解質，以重量計，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。本發明的電解質不含有傳統的有毒溶劑，不會對環境造成污染，且不易泄露；此外，利用本發明的電解質制成的太陽電池，其電池效率可達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 優先權日2011年11月14日
發明者嚴鋒, 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