以离子液体共熔体为电解质的染料敏化太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明属于太阳能电池制备领域，具体为一种具有优异热稳定性的线状染料敏化太阳能电池。本发明以两种或多种离子液体作为电解质的基底，制备了室温下为固态或液态的离子液体共融体电解质，并使用表面带有二氧化钛晶体的工作电极和纤维状对电极来构建线状染料敏化太阳能电池。该共融体电解质具有良好的热稳定性，并且不会挥发，取代了传统染料敏化太阳能电池中使用了有机溶剂的易挥发、不稳定的液态电解质，从而大大提高了线状染料敏化太阳能电池的热稳定性和使用寿命。该电池加热到120摄氏度时不发生不可逆损害，在非严格密封状态下放置30天后，效率能够维持在原始效率的80%以上。

主权项

一种以离子液体共熔体为电解质的染料敏化太阳能电池的制备方法，该电池在染料敏化太阳能电池中用具有良好稳定性的离子液体共熔体取代挥发性有机溶剂作为电解质而获得；其特征在于具体步骤如下：（1）制备离子液体共熔体将室温下为液体的离子液体与室温下为固体的离子液体晶体按照一定比例混合，即得到离子液体共熔体；（2）制备离子液体共熔体电解质向离子液体共熔体中加入碘单质和阴离子为碘离子的离子液体，以形成I^‑ / I₃^‑氧化还原电对；碘单质的加入量为离子液体共熔体的0.01 wt % ‑ 10%wt%，碘离子液体的加入量为离子液体共熔体的1 wt % ‑ 70 wt%；然后加热超声或搅拌，使加入的物质均匀分散，冷却，即形成深色的固体或液体电解质；（3）电池的组装将染料敏化太阳能电池用的线状工作电极从染料溶液中取出，晾干，将对电极螺旋缠绕在工作电极外部，留出用来连接外电路的电极；加热电解质使其变为低粘度液体，并注入电池器件中，或者先将电解质熔融并灌注入透明封装管内，再趁热将缠绕好的两个电极插入管内并封闭两端；冷却后器件内的电解质为固体或液体。