[發明專利]光敏染料太陽能電池的電解質和電解質的制備方法

在審

• 申請號: 201910259729.3
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN110098062A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 朱凱;劉鋒;劉勝;朱梓菀
• 申請（專利權）人: 蘇州正夏電子科技有限公司
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01G9/035
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 張麗

本發明公開了一種一種光敏染料太陽能電池的電解質和電解質的制備方法，所述電解質包括碘源、聚離子液體、多孔聚合物以及低粘度離子液體，所述低粘度離子液體為粘度為150~350mPa·S的離子液體，所述碘源為無機碘鹽或/和碘單質。本發明實施例的電解質不僅降低了電解質揮發的可能性，避免了電解質的泄漏，提高了電池的熱穩定性和安全性。

技術領域

本發明涉及太陽能電池，特別涉及一種光敏染料太陽能電池的電解質和電解質的制備方法。

背景技術

與傳統的硅太陽電池依靠的是光物理效應不同的是，染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized Solar Cells，簡稱DSSC)，則是通過光化學過程來實現光電轉換，例如：，室內弱光發電串聯染料敏化太陽能電池作為一種改進型敏化太陽電池，屬于薄膜光化學太陽電池，其工作原理類似于綠色植物的光合作用，能吸收極廣的可見光范圍內的太陽能。相對于其他太陽能電池雖然具有巨大的價格優勢，但是也存在著一定問題：傳統染料敏化太陽能電池的電解質穩定性較差，若碘源采用碘鹽，容易與二氧化鈦電極相互作用而影響電池的穩定性，影響電池的使用壽命。而且，電解質中也常因為有機溶劑的揮發造成封裝困難，對電池的轉換效率和電池壽命也會產生影響。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種光敏染料太陽能電池的電解質和電解質的制備方法。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明實施例提供了一種光敏染料太陽能電池的電解質，所述電解質包括碘源、聚離子液體、多孔聚合物以及低粘度離子液體，所述低粘度離子液體為粘度為150~350mPa·S的離子液體，所述碘源為無機碘鹽或/和碘單質。

進一步地，所述碘源、聚離子液體、多孔聚合物和低粘度離子液體的比值為：1：2~10：0.2~2~5~20。

進一步地，所述聚離子液體為含碘的聚離子液體。

進一步地，所述低粘度離子液體的陽離子為1-乙烯基咪唑、1，2-二甲基咪唑、1-丙基-3-甲基咪唑、1-丁基-3-甲基咪唑、1-己基-3-甲基咪唑、N-甲基咪唑、N-乙基咪唑、2-乙基咪唑、N-丙基咪唑、2-丙基咪唑、2-異丙基咪唑中的至少一種，陰離子為CF₃(CF₂)_nSO₃^-、SCN^-和CF₃SO₃^-中的至少一種。

進一步地，所述多孔聚合物為氯化芐與4,4`-雙(甲氧基甲基)聯苯的多孔聚合物。

進一步地，所述碘鹽為碘化鋰（LiI）、碘化鉀（KI）、碘化鈉（NaI）、碘化銨（NH4I）中的至少一種。

本發明實施例還提供了一種電解質的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

S10、將所述碘源、多孔聚合物以及低粘度離子液體加入有機溶劑中，混合攪拌均勻，然后加入聚離子液體，繼續攪拌，得膠粘溶液；

S20、將所述膠粘溶液真空干燥，去除所述有機溶劑后，得權利要求1至6任一項所述電解質。

進一步地，所述有機溶劑為乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙腈、丙腈、丁二腈中得至少一種;

或/和所述醇溶劑為乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇中得至少一種。

進一步地，步驟S20中，去除所述有機溶劑后還包括：再次置于醇溶劑中靜置1小時以上，再次干燥。

進一步地，步驟S10中，繼續攪拌的溫度為30~60℃。