基于新型交联聚合物电解质的准固态染料敏化太阳能电池

摘要

采用柠檬酸(CA)交联聚乙二醇(oligo-PEG,平均分子量Mˉw=200,400,1000,2000),合成具有可生物降解性能的聚柠檬酸-乙二醇(PCE)交联聚酯,并以此为基体材料制备得到准固态的三维交联型PCE/LiI/I2聚合物电解质.采用红外吸收光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、扫描电镜(SEM)和Raman光谱分别对PCE基体的分子结构、聚合物电解质的微观形貌以及导电离子对的存在形式进行表征；通过线性扫描伏安法(LSV)研究了聚合物电解质的离子扩散系数、电导率以及电池的输出电流-电压(I-V)性能.结果表明, PEG的分子量影响PCE基体膜的微观形貌及其吸液性能,从而影响聚合物电解质的离子导电性能及电池的光电性能：随着PEG分子量Mˉw从200,400,1000增大到2000, PCE基体膜的结构变得疏松,吸液率增加,吸液溶胀后的基体中I-3的跃迁活化能降低,导致电解质的电导率和电池的短路光电流密度随之增加；在60 mW·cm-2的入射光强下,四种电解质对应电池的光电转化效率依次为3.26%、3.34%、4.26%和4.89%.%10.3866/PKU.WHXB201210091