離子液體 電解質(zhì) 染料敏化太陽能電池論文

離子液體論文：高效低成本染料敏化太陽能電池離子液體電解質(zhì)研究【中文摘要】離子液體作為21世紀(jì)最有希望的綠色溶劑之一,已經(jīng)應(yīng)用到了有機化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)的分離和純化、電化學(xué)等各個領(lǐng)域,其具有不易揮發(fā),穩(wěn)定溫度范圍較大,化學(xué)穩(wěn)定性較好,電化學(xué)穩(wěn)窗口較寬,通過對陰陽離子的設(shè)計可調(diào)節(jié)其對無機物、有機物的溶解性等特點。這些性質(zhì)表明離子液體適合作為染料敏化太陽能電池電解質(zhì)使用,基于此,我們選擇了一系列的二元離子液體,并配制了相應(yīng)的離子液體電解質(zhì)測試染料敏化太陽能電池的效率,主要內(nèi)容包括：1.我們研究了六種用于染料敏化太陽能電池的二元離子液體電解質(zhì)的光電轉(zhuǎn)化效率,其中1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽/碘化1-丁基-3-甲基咪唑類電解質(zhì)具有最高的光電轉(zhuǎn)化效率,達(dá)到了4.98%。改變其中碘單質(zhì)的濃度,測量了五種不同碘單質(zhì)濃度二元離子液體電解質(zhì)的電化學(xué)阻抗譜(EIS)、紫外-可見吸收光譜和入射單色光子-電子轉(zhuǎn)化效率(IPCE),發(fā)現(xiàn)隨著碘單質(zhì)濃度的增大,鉑-電解質(zhì)界面的傳荷電阻(RCT)和瓦爾堡阻抗(Zw)逐漸減小,而電解質(zhì)對紫外光的吸收逐漸增大,最后在AM1.5、光強100mW/cm2的條件下測試光電性能,發(fā)現(xiàn)當(dāng)I2的濃度為0.25M時電池效率最高,達(dá)到5.20%。2.我們合成了一種新...【英文摘要】Asoneofthebestsolventinthe21century,ionicliquidhasbeenappliedtotheorganicchemicalreaction,theseparationandpurificationofthesubstance,electrochemistryandsoon.Theionicliquids(ILs)showuniquepropertiessuchasnegligiblevaporpressure,highthermalandchemicalstability,wideelectrochemicalwindowandsoon.ThesepropertiesindicatethatILscouldbegoodelectrolytesusedforDSCs.Basedonthisissue,wechoseaseriesofbinaryionicliquidsandsubsequentlyprepared...【關(guān)鍵詞】離子液體電解質(zhì)染料敏化太陽能電池【英文關(guān)鍵詞】ionicliquidelectrolyteDye-sensitizedsolarcell【目錄】高效低成本染料敏化太陽能電池離子液體電解質(zhì)研究

摘要

4-5

Abstract

5

1緒論

9-25

1.1引言

9

1.2太陽能

9-10

1.3太陽能電池

10-11

1.4染料敏化太陽能電池

11-21

1.4.1染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)和工作原理

11-13

1.4.2染料敏化太陽能電池的性能參數(shù)

13-14

1.4.3染料敏化太陽能電池的光陽極

14-15

1.4.4染料敏化太陽能電池的敏化劑

15-17

1.4.5染料敏化太陽能電池的對電極

17-18

1.4.6染料敏化太陽能電池的電解質(zhì)

18-21

1.4.7染料敏化太陽能電池存在的問題

21

1.5離子液體

21-24

1.5.1離子液體的組成

21-22

1.5.2離子液體的合成與純化

22-23

1.5.3離子液體的物理性質(zhì)

23-24

1.5.4離子液體在DSC中的應(yīng)用

24

1.6基于離子液體DSC存在的問題

24

1.7論文的選題依據(jù)和研究目的

24-25

2實驗方法

25-32

2.1實驗試劑與設(shè)備

25-27

2.1.1實驗試劑

25-26

2.1.2實驗設(shè)備

26-27

2.2DSC的制作

27-30

2.2.1光陽極的制備

27-28

2.2.2對電極的制備

28

2.2.3染料的配制

28

2.2.4電解質(zhì)的配制

28-29

2.2.5染料敏化太陽能電池的組裝

29-30

2.2.6仿真電池的制作

30

2.3測試方法

30-32

2.3.1紫外-可見吸收光譜(UV-Visspectroscopy,UV-Vis)

30-31

2.3.2膜厚測試

31

2.3.3電化學(xué)阻抗譜(Electrochemicalimpendencespectroscopy,EIS)

31

2.3.4光電化學(xué)特性測試(currentdensity-voltagecurve,I-V)

31-32

3基于二元離子液體電解質(zhì)的DSC研究

32-40

3.1引言

32

3.2幾種二元離子液體電解質(zhì)的初步篩選研究

32-35

3.3高效低成本二元離子液體電解質(zhì)的系統(tǒng)研究

35-40

3.3.1碘單質(zhì)濃度對鉑-電解質(zhì)界面?zhèn)骱呻娮韬蛿U散電阻的影響

35-36

3.3.2碘單質(zhì)濃度對吸收光譜的影響

36-37

3.3.3碘單質(zhì)濃度對電池光電性能的影響

37-39

3.3.4本章小結(jié)

39-40

4新型離子液體氧化還原電對的研究

40-44

4.1引言

40

4.2新型離子液體氧化還原電對的合成與提純

40-42

4.2.11-乙基-3-甲基咪唑5-巰基-1-甲基四唑(EMIT)的合成

40-41

4.2.2二聚-5-巰基-1-甲基四唑(T_2)的合成

41-42

4.3電解質(zhì)性能的表征

42-43

4.4本章小結(jié)

43-44

5高沸點有機溶劑電解質(zhì)的研究

44-50

5.1引言

44

5.2高沸點有機溶劑的篩選

44

5.3