改性聚合物电解质染料敏化纳米晶太阳能电池的制备方法

摘要

改性聚合物电解质染料敏化纳米晶太阳能电池的制备方法：称取一定摩尔比的长链烷基硅烷偶联剂和二氧化硅纳米粒子以及微量水，加入乙醇中并持续搅拌，然后称取PEO和P(VDF-HFP)高分子，共混于PC/DME有机溶剂中，持续搅拌后加入长链烷基硅烷偶联剂/二氧化硅纳米粒子酒精共混液，持续搅拌至混和均匀后，加入氧化还原物质I₂/LiI；共混均匀后，在染料敏化纳米晶膜表面滴加长链硅烷偶联剂改性聚合物电解质体系，烘烤，加上镀铂的导电玻璃对电极，持续烘烤至电极间牢固结合即可。能提高开路电压和太阳能电池的效率。

主权项

1、改性聚合物电解质染料敏化纳米晶太阳能电池的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：1)称取0. 1-0.6g十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂，分子式：C12H25Si(OCH3)3，加入2-5ml的无水乙醇中，加入0.05-0.15g去离子水，然后加入二氧化硅纳米粒子，偶联剂与二氧化硅纳米粒子摩尔比值为2～4，持续搅拌5-24h，此时，硅烷偶联剂发生了水解，并且和二氧化硅纳米粒子表面羟基发生缩和而偶联至其表面；2)称取聚氧乙烯PEO和聚四氟乙烯偏六氟丙烯P(VDF-HFP)高分子，其质量比为1∶4～4∶1，将两者共混于碳酸丙烯酯PC/乙二醇二甲醚DME的有机溶剂中，PEO和P(VDF-HFP)高分子总质量为有机溶剂的质量的2％～10％，其中PC作为高分子体系增塑剂而加入，PC与DME的体积比为1∶8～8∶1，在60～100℃持续搅拌2～6小时后将步骤1所述共混物加入上述高分子共混物中，二氧化硅纳米粒子作为高分子固体增塑剂，二氧化硅纳米粒子的质量为PEO和P(VDF-HFP)高分子总质量的10～30％，持续搅拌至混和均匀，此时得到高分子/纳米粒子混合液；3)在步骤2所得的改性高分子复合溶液中加入I2/LiI氧化还原电对，常温下搅拌24～48小时至混合均匀，得长链烷基硅烷偶联剂改性聚合物电解质体系；4)在染料敏化纳米晶膜表面滴加步骤3所得的长链烷基硅烷偶联改性聚合物电解质，然后在80℃的烘箱内烘烤3～5小时，加上镀铂的导电玻璃对电极，持续烘烤至电极间牢固结合，即可组装成染料敏化纳米晶太阳能电池。