染料敏化太阳能电池插层水滑石复合电解质的研究
[Abstract]:Dye-sensitized solar cell (DSSC) has attracted much attention due to its low production cost, simple preparation process, environmental protection and pollution-free, and high theoretical conversion efficiency. After more than ten years of exploration and research, great breakthroughs have been made, and the distance from practicality is getting closer and nearer. However, there are still many improvements to be made in liquid electrolyte batteries, such as poor stability, difficult packaging and so on. The traditional liquid electrolyte DSSC technology is mature, photoelectric conversion efficiency is high, but at the same time, it is easy to volatilize, easy to leak, difficult to seal and so on. In this paper, a two-dimensional intercalated hydrotalcite gel composite electrolyte is proposed to form a fast channel of iodine ion movement by using the special layered structure of hydrotalcite (LDH). The electrochemical properties of gel electrolytes and the photoelectric properties of DSSC were improved by quantum confinement effect of interlayer nano-channels. Firstly, LDH, was prepared by liquid phase deposition and tested by XRD and SEM. Then the quasisolid composite electrolytes containing 0 wt%, 3 wt%, 5 wt% and 7 wt% hydrotalcite were prepared respectively, and their electrochemical impedance and ion diffusion coefficient were measured. Finally, they are assembled into batteries and their photoelectric properties are tested. The experimental results show that the composite gel electrolyte containing 5 wt% hydrotalcite has the best optical and electrical properties. Under the standard light intensity, the photoelectric conversion efficiency is 2.05%, which is 2 times higher than that without hydrotalcite. Secondly, a series of hydrotalcite intercalation compounds are studied in this paper. By changing the interlayer distance of hydrotalcite, the electrochemical performance of hydrotalcite composite electrolyte and the photoelectric performance of the corresponding battery are studied. Therefore, stearic acid pillared hydrotalcite (LDH-St) and dodecyl sulfate pillared hydrotalcite (LDH-DS) were synthesized by ion exchange method and tested by XRD. It has been expanded to 2.54nm and 3.69 nm respectively. Then the quasi-solid composite electrolyte containing LDH-0wt%,LDH-5wt%,LDH-DS-5wt%,LDH-St-5wt% was prepared and its electrochemical performance and photoelectric performance were tested. The results show that the cell assembled by LDH-St with the largest interlayer distance has the best photoelectric performance, and the reason why the conversion efficiency of 3.44%.DSSC is improved is also analyzed in detail.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM914.4
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,本文编号:2467349
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