新型梳状共聚物在准固态染料敏化太阳能电池中的应用及其对电子复合的影响

【摘要】：合成了乙烯基咪唑碘盐(VImI)和聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)的梳状共聚物.利用VImI/PEGMA共聚物制备了准固态聚合物电解质.通过光电流密度-电压(J-V)曲线和电导率测定以及电化学阻抗分析,探讨了基于此电解质的染料敏化太阳能电池的电荷传输与界面电子转移机制.结果表明,VImI/PEGMA共聚物可以有效抑制TiO2/电解质界面电子复合并提高TiO2导带能级,敏化电池的光伏性能并不完全取决于电解质的电导率.通过考察共聚物中VImI与PEGMA单元的摩尔比与开路电压的关系,发现共聚物对电子复合的抑制作用主要源于VImI链段.此外,开路电压衰减(OCVD)和瞬态光电流测试结果说明,共聚物能够提高TiO2薄膜的电子寿命,而且对陷阱电子能级的分布具有调节作用.当共聚物在电解质中的质量分数为50%,VImI与PEGMA的摩尔比为5.0时,准固态染料敏化太阳能电池于100mW·cm-2光强下获得了4.10%的光电转换效率. 【作者单位】： 天津理工大学化学化工学院;
【关键词】： 共聚物 准固态电解质 染料敏化太阳能电池 电子复合 电子寿命
【基金】：国家自然科学基金(21003096,21103123)资助项目~~
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1引言染料敏化太阳能电池(DSSCs)是近20年发展起来的新型“激子”薄膜电池.1-3此类电池不必采用高纯度半导体或稀土材料,能够同时实现光伏器件的低成本和高效率.目前,染料敏化太阳能电池的实验室光电转换效率已经达到12.3%,4电池组件效率也超过8%.5染料敏化电池普遍采用液态

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