上海紫一試劑廠專注電池類新材料的開發(fā)

    一  種離子摻雜的鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法，該太陽能電池包括導(dǎo)電玻璃層、致密二氧化鈦膜、甲胺鉛碘多晶膜、空穴傳輸材料層及蒸鍍銀電極層，導(dǎo)電玻璃層、致密二氧化鈦膜、甲胺鉛碘多晶膜、空穴傳輸材料層及蒸鍍銀電極層為依次排布，其特征在于:所述甲胺鉛碘多晶膜經(jīng)過碘化鋰摻雜。使用了無水碘化鋰對鈣鈦礦前驅(qū)液原液進(jìn)行摻雜，無水碘化鋰與鈣鈦礦前驅(qū)液原液相結(jié)合，無水碘化鋰可以發(fā)揮雙重功效。同時制造方法簡單，易于推廣。

   隨著人口增長,能源消耗不斷增加,人類對于能源的需求越來越大。傳統(tǒng)能源的不可再生性,使得人們不斷地追求新型可再生能源的開發(fā),比如風(fēng)能、潮汐能、水力、波浪能、海洋溫差能等。其中一種具有代表性就是太陽能,它具有取之不盡、用之不竭的特點,也不會引起任何環(huán)境污染,造成生態(tài)失衡。另外,太陽能不像風(fēng)能、水利等會受到地域限制,利用成本較低,因此針對太陽能應(yīng)用的開發(fā)受到很多科研工作者的關(guān)注。染料敏化太陽能電池,作為一種高效的光電轉(zhuǎn)換器件,一直受到人們的廣泛研究。在1991年,M.Gr?tzel等人在染料敏化太陽能電池方面取得了革命性地突破,他們利用含Ru金屬的Z907染料敏化二氧化鈦光陽極,獲得了新型結(jié)構(gòu)的染料敏化太陽能電池,光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)7.1%。電解液作為其中的一個重要組成部分,對染料敏化太陽能電池器件的光電轉(zhuǎn)換效率起著決定性的作用。傳統(tǒng)的電解液材料為有機液體材料,這些有機液體極易揮發(fā)、不穩(wěn)定、易泄露,另外還存在一些諸如界面電子復(fù)合等因素,對染料敏化太陽能電池器件的長期使用及安全性存在一定的隱患。本論文針對上文提到的一系列科學(xué)問題中的一部分問題做了一些相關(guān)工作,比如提高電解液的離子電導(dǎo)率,引入共吸附劑提高太陽光利用率及降低染料聚集等等,我們主要設(shè)計、合成了一些功能型的離子液體,并探究了他們在染料敏化太陽能電池器件中的應(yīng)用,

主要研究工作分為以下四部分:

1、將高電導(dǎo)率的碳納米管引入到塑性晶體中P_(12)I中,并探究碳納米管的引入對塑性晶體熱穩(wěn)定性、表面形貌、離子電導(dǎo)率以及I~-/I_3~-離子擴散系數(shù)等參數(shù)的影響。通過測試發(fā)現(xiàn),碳納米管的引入并沒有對塑性晶體P_(12)I本身的熱穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,卻可以很大程度上提高其電導(dǎo)率,增大I~-/I_3~-離子擴散速度。*我們將其用作染料敏化太陽能電池器件的電解質(zhì)材料,得到了高達(dá)5.6%的光電轉(zhuǎn)換效率。同時該電池有效地克服了電解液泄露、揮發(fā)等問題,為制備高效染料敏化太陽能電池器件提供了一個新思路。

2、設(shè)計、合成了多碘摻雜冠醚類功能化離子液體,命名為[12-C-4][Im],并對其熱穩(wěn)定性進(jìn)行了相關(guān)研究。當(dāng)向其中引入碘化鋰、碘化鎂等碘化物時,可以有效地提高電解液材料的離子電導(dǎo)率。另外,當(dāng)將其用作染料敏化太陽能電池器件的電解液材料時,碘化鋰、碘化鎂摻雜離子液體制備的器件較純離子液體制備的器件表現(xiàn)出了更高的光電轉(zhuǎn)換效率,這些結(jié)果表明通過摻雜可以有效提高離子液體離子電導(dǎo)率,這為制備新型離子液體電解液材料提供了新方法。

3、通過混合的方法將四種常溫下為固態(tài)的離子液體材料(DMII、EMII、MPI和EPI)制備得到無溶劑液態(tài)離子液體材料,對該離子液體進(jìn)行相關(guān)的熱力學(xué)分析測試,結(jié)果表明其具有良好的熱穩(wěn)定性,優(yōu)異的離子電導(dǎo)率。當(dāng)將其作為電解液材料用于染料敏化太陽能電池器件中,制作的電池器件表現(xiàn)了較高的光電轉(zhuǎn)換效率和較好長循環(huán)穩(wěn)定性。這些結(jié)果證實該方法可用于制備安全、有效的離子液體電解液材料。4、合成了具有光學(xué)散射性能的氰基聯(lián)苯衍生物,命名為CBHA。將該物質(zhì)用作共吸附劑,可以和染料分子一起吸附在二氧化鈦光陽極的表面,減少染料的負(fù)載量,有效地降低了染料分子聚集的可能性。另一方面,CBHA光散射的性能可以將未被染料吸收的太陽光反射回去,進(jìn)行二次吸收利用,從而提高太陽光的利用率。引入了CBHA后,染料敏化太陽能電池器件的光電轉(zhuǎn)換效率得到了有效的提高,這為制備高效染料敏化太陽能電池器件提供了一個新方法。

更多產(chǎn)品請登陸克拉瑪爾  官網(wǎng)查詢

公司聯(lián)系電話：021-67152090,4001650900