離子液體 電解質 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研究【中文摘要】離子液體作為21世紀最有希望的綠色溶劑之一,已經應用到了有機化學反應、物質的分離和純化、電化學等各個領域,其具有不易揮發(fā),穩(wěn)定溫度范圍較大,化學穩(wěn)定性較好,電化學穩(wěn)窗口較寬,通過對陰陽離子的設計可調節(jié)其對無機物、有機物的溶解性等特點。這些性質表明離子液體適合作為染料敏化太陽能電池電解質使用,基于此,我們選擇了一系列的二元離子液體,并配制了相應的離子液體電解質測試染料敏化太陽能電池的效率,主要內容包括：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的光電轉化效率,其中1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽/碘化1-丁基-3-甲基咪唑類電解質具有最高的光電轉化效率,達到了4.98%。改變其中碘單質的濃度,測量了五種不同碘單質濃度二元離子液體電解質的電化學阻抗譜(EIS)、紫外-可見吸收光譜和入射單色光子-電子轉化效率(IPCE),發(fā)現隨著碘單質濃度的增大,鉑-電解質界面的傳荷電阻(RCT)和瓦爾堡阻抗(Zw)逐漸減小,而電解質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)現當I2的濃度為0.25M時電池效率最高,達到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...【關鍵詞】離子液體電解質染料敏化太陽能電池【英文關鍵詞】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構和工作原理

11-13

1.4.2染料敏化太陽能電池的性能參數

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

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

23-24

1.5.4離子液體在DSC中的應用

24

1.6基于離子液體DSC存在的問題

24

1.7論文的選題依據和研究目的

24-25

2實驗方法

25-32

2.1實驗試劑與設備

25-27

2.1.1實驗試劑

25-26

2.1.2實驗設備

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電化學阻抗譜(Electrochemicalimpendencespectroscopy,EIS)

31

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

31-32

3基于二元離子液體電解質的DSC研究

32-40

3.1引言

32

3.2幾種二元離子液體電解質的初步篩選研究

32-35

3.3高效低成本二元離子液體電解質的系統研究

35-40

3.3.1碘單質濃度對鉑-電解質界面?zhèn)骱呻娮韬蛿U散電阻的影響

35-36

3.3.2碘單質濃度對吸收光譜的影響

36-37

3.3.3碘單質濃度對電池光電性能的影響

37-39

3.3.4本章小結

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電解質性能的表征

42-43

4.4本章小結

43-44

5高沸點有機溶劑電解質的研究

44-50

5.1引言

44

5.2高沸點有機溶劑的篩選

44

5.3