气溶胶准固态电解质的制备及光电性能的研究

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离子液体电解质虽然具有较高的光电转换效率,但依然存在不稳定性且易挥发、腐蚀泄露等问题有待解决。而准固态电解质由于具有良好的的稳定性和制备工艺简单以及成本低等优点得到广泛的关注,因此,具有良好的发展前景。本文采用聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG)为主要原料,分别将其配制成水溶液,采用真空冷冻干燥技术得到疏松结构的气溶胶,然后将制得的气溶胶和离子液体电解质配合获得不同固液转变温度的准固态电解质,通过调控离子液体电解质中气溶胶掺入量,分别考察温度对准固态电解质流变状态转变,电解质的填充和成膜状态,光照时间对组装电池器件的光电转换效率等方面影响。并且对准固态电解质通过应力扰动,表现出一定的触变性能。分别使用聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG)与离子液体电解液混合,制备出准固态电解质,随着PVA和PEG掺入量的增加,电解质的固液转变的熔融温度越来越大。当在1 ml的离子电解液中加入的聚乙烯醇量为0.02 g时,电池器件的光电转换效率最高,在模拟太阳光强为100 m W/cm2时,短路电流JSC=9.45 m A/cm2,开路电压值VOC=0.66 V;填充因子ff=69.3%;光电转换效率η=4.32%。当在1 ml的离子电解液加入的聚乙二醇量为0.4 g时,电池器件的光电转换效率最高,在模拟太阳光强为100 m W/cm2时,短路电流JSC=7.41 m A/cm2,开路电压值VOC=0.63 V;填充因子ff=53%;光电转换效率η=2.59%。并且光照时间越长,光电转换效率越高。
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