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用于染料敏化太阳能电池的聚醚型聚氨酯凝胶电解质的研究

发布时间:2019-03-12 21:05
【摘要】:以聚乙二醇(PEG)和异氰酸酯为单体,添加由1,4-丁内酯溶解(C4H9)4NI/I2配制的液态电解质,形成一系列的聚醚型聚氨酯凝胶电解质。通过动态机械热分析(DMTA)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)等方法对聚氨酯凝胶电解质结构进行表征,测试结果表明此类电解质具有良好的热稳定性和非晶相结构。同时,研究了PEG分子量、异氰酸酯单体的改变对聚氨酯凝胶电解质电导率的影响,发现PEG分子量的增大使聚氨酯凝胶电解质的电导率先增加后降低,当PEG分子量为10000时,所合成凝胶电解质的电导率达到最大,为6.13mS/cm,而异氰酸酯单体的改变对电解质的电导率影响不大。扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明这可能与聚氨酯中形成的不同网状结构有关。在100mW/cm2的入射光强下,不同分子量PEG制备的聚氨酯凝胶电解质组装的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的光电性能不同,其中PEG分子量为10000合成的聚氨酯凝胶电解质组装的电池的光电转化效率最高,为4.29%。
[Abstract]:Poly (ethylene glycol) (PEG) and isocyanate were used as monomers and a series of polyether polyurethane gel electrolytes were formed by adding liquid electrolytes made up of 1,4-butyrolactone (C4H9) 4NI/I2. The structure of polyurethane gel electrolyte was characterized by dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimeter (DSC), X-ray diffraction (XRD), etc. The results show that the electrolyte has good thermal stability and amorphous phase structure. At the same time, the effects of PEG molecular weight and isocyanate monomer on the conductivity of polyurethane gel electrolyte were studied. It was found that the conductivity of PEG molecular weight increasing polyurethane gel electrolyte first increased and then decreased. When the molecular weight of PEG was 10000, the conductivity of polyurethane gel electrolyte increased first and then decreased. The conductivity of the synthesized gel electrolyte reached to the maximum of 6.13ms 路cm ~ (- 1), while the change of isocyanate monomer had little effect on the conductivity of the electrolyte. Scanning electron microscopy (SEM) (SEM) results showed that this may be related to the formation of different reticular structures in polyurethane. Under the incident light intensity of 100mW/cm2, the photoelectric properties of dye-sensitized solar cell (DSSCs) prepared by polyurethane gel electrolyte with different molecular weight were different. Among them, the cell assembled with polyurethane gel electrolyte with PEG molecular weight of 10000 has the highest photoelectric conversion efficiency (4.29%).
【作者单位】: 北京化工大学材料科学与工程学院;北京石油化工学院材料科学与工程学院 特种弹性体复合材料北京市重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(51103013) 北京市教育委员会科技计划(KM201110017007) 北京市属高等学校人才强教计划(PHR201108359)
【分类号】:TM914.4

【参考文献】

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本文编号:2439152

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