一种凝胶电解质及其制备方法

文档序号:7102117阅读:180来源:国知局
专利名称:一种凝胶电解质及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池部件及其制备方法,具体涉及适用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质及其制备方法。

背景技术
电解质是太阳能电池尤其是染料敏化太阳能电池的核心部件,主要起传输氧化还原对的作用,其性能的优劣直接影响太阳能电池效率。
染料敏化太阳能电池用电解质存在液态、凝胶、固态等多种形式(参见Dalton.Trans.2008,2655-2666;Adv.Funct.Mater.2009,19,1-16;Adv.Funct.Mater.2007,17,2645-2652)。其中液态电解质多以有机溶剂作为电解质,如乙腈、甲氧基丙腈。此类液体电解质存在易挥发、封装难、稳定性差、高毒性等缺点(参见Adv.Funct.Mater.2007,17,2645-2652;Electrochimica Acta,2006,51,4243-4249)。而固态电池普遍效率低(参见Adv.Funct.Mater.2007,16,1832-1838)。凝胶电池因具有较高的电池效率,受到社会的关注。最近,凝胶电池的效率可达7%以上(参见Adv.Funct.Mater.2007,17,2645-2652,Langmuir 2008,24,9816-9819)。
近年来,由于离子液体具有零蒸气压、电化学窗口宽、耐热稳定性高、电导率高等优点,成为适用于太阳能用的新型电解质。但离子液体电解质多呈现液态,存在长时间使用出现的渗漏问题,造成电池性能的下降,并对环境产生负面影响。目前,凝胶类染料敏化太阳能电池使用的聚合物多为常用的聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚环氧乙烷、聚偏氟乙烯以及它们的共聚物,也有使用无机纳米材料如TiO2、SiO2等胶凝剂,但对电解质电导率和碘的迁移没有贡献。凝胶电解质一般都含有PC、EC、DMF、NMP、GBL、NMO等高沸点的有机溶剂,容易泄漏,并具有一定的毒性。
例如专利号为200610105327.0的中国发明专利公开了一种聚合离子液体基凝胶型聚合物电解质及其制备方法,所述电解质由聚甲基丙烯酸酯类聚合离子液体、单质碘、碳酸乙烯酯与碳酸丙烯酯的混和物、聚丙烯腈(PAN)以及0-0.5份二氧化硅组成。但这种电解质含有碳酸乙烯酯与碳酸丙烯酯等传统有机溶剂,容易泄露,并具有一定的毒性;聚丙烯腈只具有支撑载体的作用,对凝胶电解质的电导率和碘的迁移没有贡献。
发明者严锋, 赵杰, 孙宝全 申请人:苏州大学
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