CN101572192B - 一种染料敏化太阳能电池用电解质及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池电解质，具体涉及一种染料敏化太阳能电池用电解质。本发明所述电解质包括A组分、B组分和C组分；A组分∶B组分∶C组分的质量比为2～17∶1～2∶1～2；A组分为氧化还原电对、与光阳极螯合的添加剂和离子液体组成的混合溶液；氧化还原电对包括碘单质；离子液体为室温下呈液态的咪唑盐类离子液体；碘单质∶添加剂的摩尔比为1∶0.2～2；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L；B组分为增加体系粘稠度的粘稠剂，C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。本发明的优点是：该电解质体系具有较小的挥发性，良好的长期稳定性，能够进行丝网印刷，满足工业化生产的需要。

Description

一种染料敏化太阳能电池用电解质及其制备方法 
一、技术领域：
本发明涉及一种电池电解质，具体涉及一种染料敏化太阳能电池用电解质。 
二、背景技术：
随着全球性能源危机日益严重，人们迫切希望可以找到一种可持续发展的清洁能源。太阳能作为一种取之不尽的天然能源，日益受到世界各国的关注。其中染料敏化太阳能电池(DSC电池)因其成本低廉、产品应用广泛等特点被认为是第三代太阳能电池的代表。 
电解质是染料敏化太阳能电池的核心部分之一，电解质组成在很大程度上影响电池的光电性能和长期稳定性。传统有机液态电解质挥发性较大，用它制备的电池存在密封困难，长期使用会出现电解液泄漏、性能下降等问题，近年来人们倾向于使用挥发性较小的准固态电解质。然而，无论是液态还是准固态电解质，在组装电池时都需要首先在铂背电极上打孔，然后利用真空循环泵把熔融成流体状态的电解质抽入电池中。该方法存在的问题有：打孔过程容易对镀有金属层的背电极造成伤害，进而影响电池性能；循环过程会造成相当一部分电解质的浪费；需要对电池进行二次封装，增加了封装难度；操作复杂，不适合大规模生产。因此，提供一种新的能够满足工业生产用的电解质体系，十分必要。 
丝网印刷法是一种广泛应用于工业生产的涂膜方法，其工艺稳定，容易进行大面积涂膜，形成的膜较均匀，而且可以控制膜厚，是未来太阳能电池制备的必然趋势。随着人们对DSC电池实用化要求的提出，研究者已经开始采用丝 网印刷工艺制备纳米氧化物光阳极和金属背电极，而丝网印刷电解质方面的研究还未见报道。 
三、发明内容：
本发明的目的就在于提供一种可实现大面积丝网印刷的染料敏化太阳能电池电解质。 
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案： 
一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述电解质包括A组分、B组分和C组分；A组分∶B组分∶C组分的质量比为2～17∶1～2∶1～2； 
A组分为氧化还原电对、与光阳极螯合的添加剂和离子液体组成的混合溶液； 
所述氧化还原电对包括碘单质； 
所述离子液体为室温下呈液态的咪唑盐类离子液体； 
碘单质∶添加剂的摩尔比为1∶0.2～2；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L； 
B组分为增加体系粘稠度的粘稠剂，所述粘稠剂为高分子聚合物或无机纳米粒子；所述高分子聚合物为聚乙二醇、聚环氧乙烷或聚乙烯吡咯烷酮中的一种；所述无机纳米粒子为纳米二氧化钛或纳米二氧化硅中的一种； 
C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。 
所述的氧化还原电对还包括碘负离子化合物；所述的碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶0～10∶0.2～2。 
所述含碘负离子化合物为LiI、KI、NaI或烷基咪唑碘中的一种或多种以任何比例混合的混合物。 
所述添加剂为4-叔丁基吡啶、N-甲基比苯并咪唑或硫氰酸胍盐中的一种或多种以任何比例混合的混合物。 
所述咪唑盐类离子液体为二取代咪唑碘盐，咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐或咪唑硫氰酸盐类离子液体，或以上几种溶剂以任何比例混合的混合溶液。 
所述的二取代咪唑碘盐为1-丙基-3-甲基咪唑碘盐、1-乙基-3-甲基咪唑碘盐或1-丁基-3-甲基咪唑碘盐；咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐为1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐或1-丙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐；咪唑硫氰酸盐为1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐或1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐。 
所述的粘度调节剂为松油醇、聚丙烯酸酯或曲拉通中的一种。 
所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤： 
(1)按碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶0～10∶0.2～2比例将碘单质、碘负离子和添加剂加入到离子液体中，室温搅拌10～60分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L； 
(2)再按A组分∶B组分的质量比为2～17∶1～2的比例往组分A中加入B组分，超声处理0.5～2小时至体系均匀得到混合物；所述B组分为无机纳米粒子； 
(3)再按A组分∶C组分的质量比为2～17∶1～2的比例往步骤(2)得到的混合物中加入组分C组分，然后在50℃～100℃搅拌0.5～3小时后，自然冷却至室温得到所需的电解质；所述C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。 
所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤： 
(1)按碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶0～10∶0.2～2的比例将碘单质、碘负离子和添加剂加入到离子液体中，室温搅拌10～60分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L； 
(2)再按A组分∶B组分∶C组分的质量比为2～1 7∶1～2∶1～2的比例往组分A中同时加入B组分和C组分，然后在50℃～100℃搅拌0.5～3小时后，自然冷却至室温得到所需的电解质；所述B组分为高分子聚合物，C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。 
所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤： 
(1)按碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶0～10∶0.2～2的比例将碘单质：碘负离子和添加剂，加入到离子液体中室温搅拌10～60分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L； 
(2)按A组分∶B组分∶C组分的质量比为2～17∶1～2∶1～2，B组分中高分子聚合物∶无机纳米粒子的质量比为1～3∶1的比例先往A组分中加入无机纳米粒子，超声处理0.5～2小时至体系均匀后，得到混合物；再往得到的混合物中同时加入高分子聚合物和C组分，然后在50℃～100℃搅拌0.5～3小时后，自然冷却至室温得到所需的电解质；所述B组分为高分子聚合物和无机纳 米粒子，C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。 
本发明的优点是：该电解质体系具有较小的挥发性，良好的长期稳定性，能够进行丝网印刷，满足工业化生产的需要。 
四、具体实施方式：
实施例1： 
一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，包括以下操作步骤： 
(1)按体积比为1∶1的比例将1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐和1-丙基-3-甲基咪唑碘盐混合得到液态的咪唑盐类离子液体。 
(2)按碘单质∶碘负离子∶4-叔丁基吡啶的摩尔比为1∶10∶0.5比例将碘单质、碘化锂和4-叔丁基吡啶加入到离子液体中，室温搅拌30分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01mol/L。 
(3)再按A组分∶B组分的质量比为17∶2的比例往A组分中加入B组分，超声处理0.5小时至体系均匀得到混合物；B组分为纳米二氧化钛。 
(4)再按A组分∶C组分的质量比为17∶1的比例往步骤(3)得到的混合物中加入C组分，然后在50℃搅拌0.5小时后，自然冷却至室温得到所需的电解质；C组分为松油醇。 
通过以上方法得到一种染料敏化太阳能电池用电解质，所述电解质包含A组分、B组分和C组分；A组分∶B组分∶C组分的质量比为17∶2∶1。 
其中 
A组分为氧化还原电对、与光阳极螯合的添加剂和离子液体组成的混合溶液； 
所述氧化还原电对包括碘单质和碘化锂； 
所述添加剂为4-叔丁基吡啶； 
所述离子液体为按体积比为1∶1的比例将1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐和1-丙基-3-甲基咪唑碘盐混合得到液态的咪唑盐类离子液体。 
上述碘单质∶碘负离子∶4-叔丁基吡啶的摩尔比为1∶10∶0.5；混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01mol/L。 
B组分为纳米二氧化钛，C组分为松油醇。 
实施例2 
一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，包括以下操作步骤： 
(1)按碘单质∶N-甲基比苯并咪唑的摩尔比为1∶0.3比例将碘单质和N-甲基比苯并咪唑加入到1-丙基-3-甲基咪唑碘盐溶液中，室温搅拌20分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.1mol/L； 
(2)再按A组分∶B组分的质量比为10∶1的比例往组分A中加入B组分，超声处理1小时至体系均匀得到混合物；所述B组分为纳米二氧化硅。 
(3)再按A组分∶C组分的质量比为10∶1的比例往步骤(2)得到的混合物中加入C组分，然后在80℃搅拌2小时后，自然冷却至室温得到所需的电解质；所述C组分为聚丙烯酸酯。 
通过以上方法得到一种染料敏化太阳能电池用电解质，所述电解质包含A组分、B组分和C组分；A组分∶B组分∶C组分的质量比为10∶1∶1。 
其中 
A组分为氧化还原电对、与光阳极螯合的添加剂和离子液体组成的混合溶液； 
所述氧化还原电对包括碘单质； 
所述添加剂为N-甲基比苯并咪唑； 
所述离子液体为1-丙基-3-甲基咪唑碘盐溶液； 
上述碘单质：N-甲基比苯并咪唑的摩尔比为1∶0.3；混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.1mol/L； 
B组分纳米二氧化硅，C组分为聚丙烯酸酯。 
实施例3 
一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，包括以下操作步骤： 
(1)按碘单质∶碘负离子∶硫氰酸胍盐的摩尔比为1∶8∶2比例将碘单质、质量比为1∶1碘化钾和碘化钠的混合物、硫氰酸胍盐加入到1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐溶液中，室温搅拌60分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.05mol/L； 
(3)再按A组分∶B组分∶C组分的质量比为13∶1∶2的比例往组分A中同时加入B组分和C组分，然后在60℃搅拌2小时后，自然冷却至室温得到所需的电解质；所述的B组分为聚乙二醇，C组分为曲拉通。 
通过以上方法得到一种染料敏化太阳能电池用电解质，所述电解质包含A组分、B组分和C组分；A组分∶B组分∶C组分的质量比为13∶1∶2。 
其中 
A组分为氧化还原电对、与光阳极螯合的添加剂和离子液体组成的混合溶液； 
所述氧化还原电对包括碘、质量比为1∶1碘化钾和碘化钠的混合物； 
所述的添加剂为硫氰酸胍盐； 
所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐溶液； 
上述碘单质∶碘负离子∶硫氰酸胍盐的摩尔比为1∶8∶2，混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.05mol/L。 
B组分聚乙二醇，C组分为曲拉通。 
实施例4 
一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，包括以下操作步骤： 
(1)按碘单质∶添加剂的摩尔比为1∶2比例将碘单质、摩尔比为1∶1的4-叔丁基吡啶和N-甲基比苯并咪唑的混合物加入到1-丙基-3-甲基咪唑碘盐溶液中，室温搅拌10分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为1mol/L； 
(2)再按A组分∶B组分∶C组分的质量比为2∶2∶1的比例往组分A中同时加入B组分和C组分，然后在100℃搅拌3小时后，自然冷却至室温得到所需的电解质；所述B组分为聚环氧乙烷，C组分为松油醇。 
通过以上方法得到一种染料敏化太阳能电池用电解质，所述电解质包含A组分、B组分和C组分；A组分∶B组分∶C组分的质量比为2∶2∶1。 
其中 
A组分为氧化还原电对、与光阳极螯合的添加剂和离子液体组成的混合溶液； 
所述氧化还原电对包括碘单质； 
所述的添加剂为按摩尔比为1∶1的4-叔丁基吡啶和N-甲基比苯并咪唑的混合物； 
所述离子液体为1-丙基-3-甲基咪唑碘盐溶液； 
上述碘单质∶添加剂的摩尔比为1∶2；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为1mol/L； 
B组分聚环氧乙烷，C组分为松油醇。 
实施例5 
一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，包括以下操作步骤： 
(1)按体积比为1∶2的比例将1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐和1-丙基-3-甲基咪唑碘盐混合得到液态的咪唑盐类离子液体； 
(2)按碘单质∶碘负离子∶4-叔丁基吡啶的摩尔比为1∶5∶0.2比例将碘单质、碘化钠和4-叔丁基吡啶加入到步骤(1)中得到的离子液体中，室温搅拌60分钟，至完全溶解后得到混合溶液组分A；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.1mol/L； 
(3)再按A组分∶B组分∶C组分的质量比为8∶2∶1的比例往组分A中同时加入B组分和C组分，然后在100℃搅拌3小时后，自然冷却至室温得到所需的电解质；所述的B组分为聚乙烯吡咯烷酮，C组分为曲拉通。 
通过以上方法得到一种染料敏化太阳能电池用电解质，所述电解质包含A组分、B组分和C组分；A组分∶B组分∶C组分的质量比为8∶2∶1。 
其中 
A组分为氧化还原电对、与光阳极螯合的添加剂和离子液体组成的混合溶液； 
所述氧化还原电对包括碘和碘化钠； 
所述的添加剂为4-叔丁基吡啶； 
所述离子液体为体积比为1∶2的1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐和1-丙基-3- 甲基咪唑碘盐混合得到液态的咪唑盐类离子液体； 
上述碘单质∶碘负离子∶4-叔丁基吡啶的摩尔比为1∶5∶0.2；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.1mol/L； 
B组分为聚乙烯吡咯烷酮，C组分为曲拉通。 
实施例6 
一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，包括以下操作步骤： 
(1)按体积比为1∶2的比例将1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐和1-丙基-3-甲基咪唑碘盐混合得到液态的咪唑盐类离子液体。 
(2)按碘单质∶碘负离子∶4-叔丁基吡啶的摩尔比为1∶5∶0.2比例将碘单质、碘化钠和4-叔丁基吡啶加入到步骤(1)中得到的离子液体中，室温搅拌60分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.1mol/L； 
(3)按A组分∶B组分∶C组分的质量比为9∶2∶1，B组分中聚乙烯吡咯烷酮∶纳米二氧化钛的质量比为3∶1的比例先往A组分中先加入纳米二氧化钛，超声处理0.5小时至体系均匀后，得到混合物；再往得到的混合物中同时加入聚乙烯吡咯烷酮和曲拉通，然后在50℃搅拌3小时后，自然冷却至室温得到所需的电解质。 
通过以上方法得到一种染料敏化太阳能电池用电解质，所述电解质包含A组分、B组分和C组分；A组分∶B组分∶C组分的质量比为9∶2∶1。 
其中 
A组分为氧化还原电对、与光阳极螯合的添加剂和离子液体组成的混合溶液； 
所述氧化还原电对包括碘单质和碘化钠； 
所述的添加剂为4-叔丁基吡啶； 
所述离子液体为体积比为1∶2的1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐和1-丙基-3-甲基咪唑碘盐混合得到液态的咪唑盐类离子液体； 
上述碘单质∶碘负离子∶4-叔丁基吡啶的摩尔比为1∶5∶0.2；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.1mol/L； 
B组分纳米二氧化钛和聚乙烯吡咯烷酮，且B组分中聚乙烯吡咯烷酮∶纳米二氧化钛的质量比为3∶1，C组分为曲拉通。 
实施例7 
一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，包括以下操作步骤： 
(1)按碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶6∶0.3比例将碘单质、碘化锂和质量比为1∶1的4-叔丁基吡啶和硫氰酸胍盐的混合物加入到1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐溶液中，室温搅拌20分钟，至完全溶解后得到混合溶液组分A；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01mol/L； 
(2)按A组分∶B组分∶C组分的质量比为17∶2∶1，B组分中聚乙二醇∶纳米二氧化硅的质量比为1∶1的比例先往A组分中加入纳米二氧化硅，超声处理0.5小时至体系均匀后，得到混合物；再往得到的混合物中同时加入聚乙二醇和松油醇，然后在80℃搅拌1小时后，自然冷却至室温得到所需的电解质。 
通过以上方法得到一种染料敏化太阳能电池用电解质，所述电解质包含A组分、B组分和C组分；A组分∶B组分∶C组分的质量比为17∶2∶1。 
其中 
A组分为氧化还原电对、与光阳极螯合的添加剂和离子液体组成的混合溶 液； 
所述氧化还原电对包括碘单质和碘化锂； 
所述的添加剂为质量比为1∶1的4-叔丁基吡啶和硫氰酸胍盐的混合物； 
所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐溶液； 
上述碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶6∶0.3；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01mol/L； 
B组分纳米二氧化硅和聚乙二醇，C组分为松油醇。 

Claims (10)

1.一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述电解质包括A组分、B组分和C组分；A组分∶B组分∶C组分的质量比为2～17∶1～2∶1～2；
A组分为氧化还原电对、与光阳极螯合的添加剂和离子液体组成的混合溶液；
所述氧化还原电对包括碘单质；
所述离子液体为室温下呈液态的咪唑盐类离子液体；
碘单质∶添加剂的摩尔比为1∶0.2～2；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L；
B组分为增加体系粘稠度的粘稠剂，所述粘稠剂为高分子聚合物或无机纳米粒子；所述高分子聚合物为聚乙二醇、聚环氧乙烷或聚乙烯吡咯烷酮中的一种；所述无机纳米粒子为纳米二氧化钛或纳米二氧化硅中的一种；
C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。
2.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述的氧化还原电对还包括碘负离子化合物；所述的碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶0～10∶0.2～2。
3.根据权利要求2所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述含碘负离子化合物为LiI、KI、NaI或烷基咪唑碘中的一种或多种以任何比例混合的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述添加剂为4-叔丁基吡啶、N-甲基比苯并咪唑或硫氰酸胍盐中的一种或多种以任何比例混合的混合物。 
5.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述咪唑盐类离子液体为二取代咪唑碘盐，咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐或咪唑硫氰酸盐类离子液体，或以上几种溶剂以任何比例混合的混合溶液。
6.根据权利要求5所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述的二取代咪唑碘盐为1-丙基-3-甲基咪唑碘盐、1-乙基-3-甲基咪唑碘盐或1-丁基-3-甲基咪唑碘盐；咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐为1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐或1-丙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐；咪唑硫氰酸盐为1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐或1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐。
7.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述的粘度调节剂为松油醇、聚丙烯酸酯或曲拉通中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
(1)按碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶0～10∶0.2～2比例将碘单质、碘负离子和添加剂加入到离子液体中，室温搅拌10～60分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L；
(2)再按A组分∶B组分的质量比为2～17∶1～2的比例往组分A中加入B组分，超声处理0.5～2小时至体系均匀得到混合物；所述B组分为无机纳米粒子；
(3)再按A组分∶C组分的质量比为2～17∶1～2的比例往步骤(2)得到的混合物中加入C组分，然后在50℃～100℃搅拌0.5～3小时后，自然冷却至 室温得到所需的电解质；所述C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。
9.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
(1)按碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶0～10∶0.2～2的比例将碘单质、碘负离子和添加剂加入到离子液体中，室温搅拌10～60分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L；
(2)再按A组分：B组分∶C组分的质量比为2～17∶1～2∶1～2的比例往组分A中同时加入B组分和C组分，然后在50℃～100℃搅拌0.5～3小时后，自然冷却至室温得到所需的电解质；所述B组分为高分子聚合物，C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。
10.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
(1)按碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶0～10∶0.2～2的比例将碘单质∶碘负离子和添加剂，加入到离子液体中室温搅拌10～60分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L；
(2)按A组分∶B组分∶C组分的质量比为2～17∶1～2∶1～2，B组分中高分子聚合物∶无机纳米粒子的质量比为1～3∶1的比例先往A组分中加入无机纳米粒子，超声处理0.5～2小时至体系均匀后，得到混合物；再往得到的混合物中同时加入高分子聚合物和C组分，然后在50℃～100℃搅拌0.5～3小时 后，自然冷却至室温得到所需的电解质；所述B组分为高分子聚合物和无机纳米粒子，C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101752090B (zh) * 2009-12-30 2011-08-10 南京航空航天大学 聚离子液体基微孔准固态电解质制备方法与应用
EP2388853A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-23 Fundacion Cidetec Ionic liquid based electrolytes containing sulfide/polysulfide redox couple and uses thereof
CN101950676B (zh) * 2010-09-27 2012-01-04 彩虹集团公司 一种固态染料敏化太阳能电池的制备方法
DE112011103442T5 (de) * 2010-10-12 2013-08-14 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Elektrolyt für photoelektrisches Umwandlungselement sowie photoelektrisches Umwandlungselement und farbstoffsensibilisierte Solarzelle, die denselben verwenden
CN102446630A (zh) * 2010-10-13 2012-05-09 明德国际仓储贸易(上海)有限公司 电解质组成物及使用其的染料敏化太阳能电池
CN102157579B (zh) * 2010-12-09 2013-05-01 苏州大学 一种基于硅纳米结构的太阳能电池
CN102496465B (zh) * 2011-12-16 2015-04-29 奇瑞汽车股份有限公司 一种染料敏化太阳能电池用电解质及其制备方法和太阳能电池
CN103021661A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 彩虹集团公司 一种用于纳米晶太阳能电池的新型电解质
CN104124067A (zh) * 2013-04-28 2014-10-29 黑龙江中天恒基房地产开发集团有限公司 染料敏化太阳能电池离子电解质
CN103578781B (zh) * 2013-10-24 2016-05-18 宁国市龙晟柔性储能材料科技有限公司 以离子液体共熔体为电解质的染料敏化太阳能电池及其制备方法
WO2016031924A1 (ja) * 2014-08-28 2016-03-03 株式会社フジクラ 色素増感太陽電池素子用電解質、及び、これを用いた色素増感太陽電池素子

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1654531A (zh) * 2005-01-06 2005-08-17 武汉大学 一种共混膜及其制备方法和用途

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1654531A (zh) * 2005-01-06 2005-08-17 武汉大学 一种共混膜及其制备方法和用途

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