離子液體 電解質(zhì) 染料敏化太陽能電池論文

1、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世紀最有希望的綠色溶劑之一,已經(jīng)應(yīng)用到了有機化學反應(yīng)、物質(zhì)的分離和純化、電化學等各個領(lǐng)域,其具有不易揮發(fā),穩(wěn)定溫度范圍較大,化學穩(wěn)定性較好,電化學穩(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

2、基-3-甲基咪唑類電解質(zhì)具有最高的光電轉(zhuǎn)化效率,達到了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】As one of the best solvent in the 21 century, ionic l

3、iquid has been applied to the organic chemical reaction, the separation and purification of the substance, electrochemistry and so on. The ionic liquids (ILs) show unique properties such as negligible vapor pressure, high thermal and chemical stability, wide electrochemical window and so on. These p

4、roperties indicate that ILs could be good electrolytes used for DSCs. Based on this issue, we chose a series of binary ionic liquids and subsequently prepared .【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】ionic liquid electrolyte Dye-sensitized solar cell【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

5、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

6、.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 2.2 DSC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

7、紫外-可見吸收光譜(UV-Vis spectroscopy,UV-Vis) 30-31 2.3.2 膜厚測試 31 2.3.3 電化學阻抗譜(Electrochemical impendence spectroscopy,EIS) 31 2.3.4 光電化學特性測試(current density-voltage curve,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

8、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 4.2.1 1-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 高沸點