离子液体,染料敏化太阳能电池,多壁碳纳米管,凝胶电解质,酸氧化,

更新时间:2024-03-27 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:染料敏化太阳能电池(DSSC)由于其成本较低、制作工艺简单和光电转换效率较高等优点,被认为具有很好的运用前景。电解质是DSSC光电性能的决定因素之一。DSSC利用液态电解质时,电池的光电转换效率较高,但由于液态电解质有着易挥发、易泄露等缺点影响了电池的长期稳定性。传统DSSC利用导电玻璃作为基底,但由于玻璃有着重量大、易破碎等缺点限制了电池的运用范围,使得染料敏化太阳能电池的广泛商业化一直难以实现。本论文利用酸氧化多壁碳纳米管(Acid-oxdized MWCNT),其优异的导电性能和光催化活性,使其作为离子液体致凝胶剂运用于DSSC领域中。本论文还利用柔性PET,其易加工和便携性,作为基底制作柔性光阳极并组装DSSC。主要探讨内容和结论主要包括以下两个:1.制备了Acid-oxdized MWCNT,并用FTIR进行表征。然后以MWCNT为致凝胶剂,加入到1-丙基-3咪唑碘盐(PMII)和1-乙基-3--咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(EMIm-TFSI)的混合离子液体中,制得多壁碳纳米管/离子液体(MWCNT/IL)凝胶电解质,并对其进行了一系列的测试探讨,包括黏度、电导率、离子迁移率。最后以上面陈述的电解质组装DSSC,在25℃、100mW/cm~2下,该电池的光电转换效率达5.74%,经过90天的稳定性测试后仍可保持初始光电转换效率的95%以上,具备了良好的长时间稳定性。2.合成了TiO_2纳米粒子,并用SEM、XRD进行了表征,然后以该TiO_2纳米粒子为基质,通过掺杂去离子水、无水乙醇和钛酸丁酯制备TiO_2浆料,用水热处理、低温烧结和紫外处理相结合制备柔性光阳极,进行了AFM测试。最后以上面陈述的光阳极组装DSSC,得到了在25℃、100mW/cm~2下光电转换效率可达1.10%的柔性DSSC。关键词:离子液体论文染料敏化太阳能电池论文多壁碳纳米管论文凝胶电解质论文酸氧化论文
本论文由www.808so.com中文摘要4-5
Abstract5-9
第一章 绪论9-26
1.1 引言9-10
1.2 DSSC 的结构和工作原理10-12
1.3 衡量染料敏化太阳能电池的技术指标12-14
1.4 DSSC 的探讨进展14-24
1.4.1 光阳极材料的探讨进展14-15
1.4.2 染料的探讨进展15-16
1.4.3 对电极材料探讨进展16
1.4.4 电解质的探讨进展16-24
1.5 本论文的探讨工作设计24-26
1.5.1 论文的探讨内容24-25
1.5.2 论文的革新之处25-26
第二章 离子液体凝胶电解质的制备及其在 DSSC 中的运用26-40
2.1 实验部分26-29
2.1.1 实验药品及仪器26
2.1.2 多壁碳纳米管的酸化26-27
2.1.3 离子液体的合成27-28
2.1.4 聚苯乙烯-丙烯腈的合成28
2.1.5 电解质的制备28
2.1.6 染料敏化太阳能电池的组装28-29
2.2 电解质和电池性能的测试29-30
2.3 结果与讨论30-39
2.3.1 碳纳米管的红外表征30-31
2.3.2 碳纳米管/离子液体凝胶电解质的表征31-33
2.3.3 电池的光电性能表征33-39
2.4 本章小结39-40
第三章 柔性 DSSC 的研制40-46
3.1 实验部分40-41
3.1.1 实验药品及仪器40
3.1.2 水热法合成 TiO_2纳米粒子40
3.1.3 柔性光阳极的制作40-41
3.1.4 准固态电解质的配制41
3.1.5 柔性 DSSC 的组装41
3.2 性能测试41-42
3.2.1 X 射线衍射(XRD)浅析41
3.2.2 场发射扫描电镜(FESEM)41
3.2.3 柔性 DSSC 性能测试41-42
3.3 结果与讨论42-45
3.3.1 TiO_2纳米粒子表征42-43
3.3.2 柔性光阳极外观及柔性 DSSC 的光电性能浅析43-45
3.4 本章小结45-46
第四章 结果与展望46-47
1 总结46
2 展望46-47
参考文献47-51
硕士期间发表论文51-52
致谢52-53
咪唑碘盐(PMII)和1-乙基-3--咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(EMIm-TFSI)的混合离子液体中,制得多壁碳纳米管/离子液体(MWCNT/IL)凝胶电解质,并对其进行了一系列的测试探讨,包括黏度、电导率、离子迁移率。最后以上面陈述的电解质组装DSSC,在25℃、100mW/cm~2下,该电池的光电转换效率达5.74%,经过90天的稳定性测试后仍可保持初 WWw.808so.com 808论文查重

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