CN101615513B - 一种用于染料敏化太阳能电池的电解质溶液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于染料敏化太阳能电池的电解质溶液。具体地说，本发明涉及一种电解质溶液，其包含：i)烷基取代的咪唑碘化合物；ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘；iii)LiI；iv)I2；和vii)溶剂。本发明还涉及本发明的电解质溶液在制备染料敏化太阳能电池中的用途以及包括本发明的电解质溶液的染料敏化太阳能电池。本发明的电解质溶液降低了DMPII的使用量，解决了电解质溶液黄色沉淀的问题，降低了电解质溶液的粘度，有利于电子的传输，利于提高电池效率。
Description
技术领域：
本发明涉及电解质溶液，特别是涉及一种可用于染料敏化太阳能电池的电解质溶液。本发明还涉及该电解质溶液在制备染料敏化太阳能电池中的用途。
背景技术：
随着人类文明的发展，能源危机和环境污染所带来的严重问题引起了越来越多人们的重视，可再生能源的开发迫在眉睫。在众多可再生能源中，太阳能电池是目前利用可再生能源可行性最高的一种途径。相对占据太阳能电池主导市场的单晶硅电池，染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized solar cell，简称为DSSC)以低成本优势、无污染、稳定性好、性能优异，展现了太阳能电池的一个新的发展方向。染料敏化太阳能电池是1991年由瑞士Graetzel等人利用联吡啶钌配合物染料和纳米多孔TiO2薄膜制备出的，主要由透明导电玻璃、纳米TiO2多孔半导体薄膜、染料光敏化剂、电解质和对电极组成。其中电解质溶液是太阳能电池的核心部分之一，不同的电解质溶液对电池的性能影响极大。
在目前广泛使用的电解质中，以液态电解质的效率最高。其中，添加了烷基咪唑碘盐的液态电解质，由于烷基咪唑阳离子较大的体积利于提高还原的速率，可以进一步提高电池的效率，因此液态电解质中常常会添加烷基咪唑碘盐。
Nazeeruddin等在文献J.Am.Chem.Soc.，2001，123，1613-1624中提到的电解质溶液中添加了0.6mol/L的1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘(DMPII)，使电池性能得到进一步的提高。
Zhaofu Fei等在文献Inorg.Chem.，2006，45，10407-10409中提到的电解质溶液中添加了0.8mol/L的1-烯丙基-3-甲基咪唑碘(AMII)，也是一种性能优异的电解质。
上述技术中提到的烷基咪唑碘盐例如DMPII为黄色固体，在溶剂中的溶解度有限，在0.6mol/L的浓度下长时间放置会有黄色沉淀出现，而且电解质溶液粘度稍大，影响了电解质作用的进一步发挥。而AMII粘度较低，但是成本稍高。
因此，进一步获得性能改良的可用于染料敏化太阳能电池的电解质溶液，仍是本领域技术人员所期待的。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种性能改良的可用于染料敏化太阳能电池的电解质溶液。本发明人令人惊喜地发现，将烷基取代的咪唑碘化合物与1-烯丙基-3-甲基咪唑碘(简称为AMII)组合使用配制成电解质溶液，可以有效提高该电解质的性能，进而有效提高使用该电解质溶液制成的染料敏化太阳能电池的性能。本发明基于上述发现而得以完成。
为此，本发明第一方面提供了一种可用于染料敏化太阳能电池的电解质溶液，其包含：
i)烷基取代的咪唑碘化合物；
ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘；
iii)LiI；
iv)I2；和
vii)溶剂。
根据本发明第一方面所述的电解质溶液，其中还包含v)硫氰酸胍和vi)4-叔丁基吡啶。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的烷基取代的咪唑碘化合物选自下列的一种或多种：1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘(简称为DMPII)、1-乙基-3-甲基咪唑碘、1-丙基-3-甲基咪唑碘、1-丁基-3-甲基咪唑碘、1-己基-3-甲基咪唑碘、1，3-二甲基咪唑碘、1-辛基-3-甲基咪唑碘、1-癸基-3-甲基咪唑碘、1-十二烷基-3-甲基咪唑碘、1-十六烷基-3-甲基咪唑碘、和1-苄基-3-甲基咪唑碘。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的烷基取代的咪唑碘化合物是1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的烷基取代的咪唑碘化合物的浓度为0.1～1mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的烷基取代的咪唑碘化合物的浓度为0.2～0.9mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的烷基取代的咪唑碘化合物的浓度为0.2～0.8mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的烷基取代的咪唑碘化合物的浓度为0.2～0.7mol/L，例如约0.2mol/L、约0.3mol/L、约0.35mol/L、约0.4mol/L、约0.45mol/L、约0.5mol/L、约0.6mol/L、约0.7mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的1-烯丙基-3-甲基咪唑碘的浓度为0.1～1mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的1-烯丙基-3-甲基咪唑碘的浓度为0.2～0.9mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的1-烯丙基-3-甲基咪唑碘的浓度为0.2～0.8mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的1-烯丙基-3-甲基咪唑碘的浓度为0.2～0.7mol/L，例如约0.2mol/L、约0.3mol/L、约0.35mol/L、约0.4mol/L、约0.45mol/L、约0.5mol/L、约0.6mol/L、约0.7mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的LiI的浓度为0.01～0.2mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的LiI的浓度为0.02～0.18mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的LiI的浓度为0.05～0.15mol/L，例如约0.05mol/L、约0.08mol/L、约0.09mol/L、约0.1mol/L、约0.11mol/L、约0.12mol/L、约0.13mol/L、约0.1mol/L、约0.15mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的I2的浓度为0.01～0.3mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的I2的浓度为0.02～0.28mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的I2的浓度为0.05～0.25mol/L，例如约0.05mol/L、约0.08mol/L、0.09mol/L、约0.1mol/L、0.11mol/L、约0.12mol/L、约0.15mol/L、约0.18mol/L、约0.2mol/L、约0.25mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的硫氰酸胍的浓度为0.01～0.2mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的硫氰酸胍的浓度为0.02～0.18mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的硫氰酸胍的浓度为0.05～0.15mol/L，例如约0.05mol/L、约0.08mol/L、约0.09mol/L、约0.1mol/L、约0.11mol/L、约0.12mol/L、约0.13mol/L、约0.1mol/L、约0.15mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的4-叔丁基吡啶的浓度为0.1～2mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的4-叔丁基吡啶的浓度为0.2～1.8mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的4-叔丁基吡啶的浓度为0.03～0.15mol/L，例如约0.03mol/L、约0.35mol/L、约0.4mol/L、约0.45mol/L、约0.5mol/L、约0.55mol/L、约0.6mol/L、约0.7mol/L、约0.8mol/L、约0.9mol/L、约1.0mol/L、约1.2mol/L、约1.5mol/L。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的4-叔丁基吡啶还可以使用N-甲基苯并咪唑(简称为NBI)和/或N-丁基苯并咪唑(简称为NBB)替换。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的溶剂选自下列的一种或多种：腈类化合物、甲醇、乙醇、异丙醇、甲酸甲酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、γ-丁内酯、δ-己内酯、碳酸丙烯酯、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、甲醚、乙醚、乙二醇二甲醚、四氢呋喃。在一个实施方案中，其中所述的腈类化合物选自3-甲氧基丙腈(简称为MePN)、乙腈、戊腈、丁腈、异丁腈、丙腈、丙二腈、丁二腈及其衍生物。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其中所述的溶剂是3-甲氧基丙腈。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其包含：
i)1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘(简称为DMPII)；
ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘；
iii)LiI；
iv)I2；
v)硫氰酸胍；
vi)4-叔丁基吡啶；和
vii)3-甲氧基丙腈(简称为MePN)。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其包含：
i)1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘 0.2～0.5mol/L；
ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘 0.2～0.5mol/L；
iii)LiI 0.05～0.15mol/L；
iv)I2 0.05～0.15mol/L；
v)硫氰酸胍 0.05～0.15mol/L；
vi)4-叔丁基吡啶 0.2～1.0mol/L；和
vii)3-甲氧基丙腈。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其包含：
i)1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘 0.25～0.45mol/L；
ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘 0.25～0.45mol/L；
iii)LiI 0.075～0.125mol/L；
iv)I2 0.075～0.125mol/L；
v)硫氰酸胍 0.075～0.125mol/L；
vi)4-叔丁基吡啶 0.3～0.7mol/L；和
vii)3-甲氧基丙腈。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其包含：
i)1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘 0.3mol/L；
ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘 0.4mol/L；
iii)LiI 0.1mol/L；
iv)I2 0.1mol/L；
v)硫氰酸胍 0.1mol/L；
vi)4-叔丁基吡啶 0.5mol/L；和
vii)3-甲氧基丙腈。
根据本发明第一方面任一项所述的电解质溶液，其包含：
i)1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘 0.4mol/L；
ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘 0.3mol/L；
iii)LiI 0.1mol/L；
iv)I2 0.1mol/L；
v)硫氰酸胍 0.1mol/L；
vi)4-叔丁基吡啶 0.5mol/L；和
vii)3-甲氧基丙腈。
本发明第二方面提供了本发明第一方面任一项所述的电解质溶液在制备染料敏化太阳能电池中的用途。
本发明第三方面提供了一种染料敏化太阳能电池，其中包括本发明第一方面任一项所述的电解质溶液。
根据本发明第三方面的染料敏化太阳能电池，其中包括a)吸附有染料的二氧化钛光阳极、b)涂覆有铂的对电极、和c)填充于所述光阳极与所述对电极之间的本发明第一方面任一项所述的电解质溶液。
下面进一步详细描述本发明。本发明所引述的所有文献，它们的全部内容通过引用并入本文，并且如果这些文献所表达的含义与本发明不一致时，以本发明的表述为准。此外，本发明使用的各种术语和短语具有本领域技术人员公知的一般含义，即便如此，本发明仍然希望在此对这些术语和短语作更详尽的说明和解释，提及的术语和短语如有与公知含义不一致的，以本发明所表述的含义为准。
根据本发明的电解质溶液，其中所述的溶剂的用量是以溶剂的量来加入的，例如作为平衡的量加入的，或者作为定容的量加入的，溶剂的加入方式和量的控制是液体组合物配制工业中的常识。
根据本发明，其中所述的硫氰酸胍(Guanidinium thiocyanate，简称为GuNCS)是一种有效的电解质溶液的添加剂，其可有效减少暗电流。根据本发明，其中所述的3-甲氧基丙腈(简称为MePN)也是一种非常有效的电解质溶液的溶剂。
如本文使用的，例如在表示硫氰酸胍的浓度“约0.05mol/L”中使用的，术语“约”可以表示本领域技术人员公知的误差范围的含义，例如误差在±10％之内，例如±5％之内，例如±2％之内。
如本文使用的，术语“烷基取代的咪唑碘化合物”是指如上文明确选择的那些，尽管1-烯丙基-3-甲基咪唑碘从分类上来说也是一种“烷基取代的咪唑碘化合物”。
本发明将咪唑碘化合物组合使用来配制电解质溶液，可以起到扬长避短的效果。一方面减少了DMPII的使用量，避免了大量使用DMPII所带来的黄色沉淀，同时缓解了电解质溶液粘度增大的现象；降低了AMII的使用量，在保证电解质效果的前提下降低了成本。同时，二者复配产生协同作用，使采用本发明电解质溶液获得的电池的电流强度超过了单纯使用DMPII及AMII所制备的电池的电流强度。因此，总的来说，本发明的电解质溶液降低了DMPII的使用量，解决了电解质溶液黄色沉淀的问题，降低了电解质溶液的粘度，有利于电子的传输，利于提高电池效率。
具体实例方式：
下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
本发明对试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性和/或具体的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在下文中，如果未特别说明，本发明所用材料和操作方法是本领域公知的。
实施例1：
配制电解质溶液A，以3-甲氧基丙腈(MePN)为溶剂，添加以下组分：0.3mol/L的DMPII、0.4mol/L的AMII、0.1mol/L的LiI、0.1mol/L的I2、0.1mol/L的GuNCS、以及0.5mol/L的TBP。
制备染料敏化太阳能电池，将吸附有染料的二氧化钛光阳极与涂覆有铂的对电极面对面用热封薄膜封装在一起，将按上述方法配制出的电解质溶液A由对电极上的预留小孔注入到染料敏化太阳能电池的电极间，最后将小孔封装。所得电池为电池A。
按照文献配方(Mohammad K.Nazeeruddin，Peter Pechy，etal.，Engineering of efficient panchromatic sensitizers fornanocrystalline TiO2-based solar cells，J.Am.Chem.Soc.，2001，123，1613-1624)配制电解质溶液B做对比实验。电解质溶液B为以MePN为溶剂，添加以下组分：0.6mol/L的DMPII、0.1mol/L的LiI、0.1mol/L的I2、0.1mol/L的GuNCS、以及0.5mol/L的TBP。参照上文制备电池A的方式，用电解质溶液B制备电池B。
参考文献配方(Zhaofu Fei，Daibin Kuang，et al.，Asupercooled imidazolium iodide ionic liquid as a low-viscosityelectrolyte for dye-sensitized solar cells，Inorg.Chem.，2006，45，10407-10409)配制电解质溶液C做对比实验。电解质溶液C为以MePN为溶剂，添加以下组分：0.8mol/L的AMII、0.1mol/L的LiI、0.1mol/L的I2、0.1mol/L的GuNCS、以及0.5mol/L的TBP。参照上文制备电池A的方式，用电解质溶液C制备电池C。
在相同的实验室条件下，测试得电池A的光电流为8.2mA，电池B为6.9mA，电池C为6.6mA。
实施例1的研究结果表明，所配制的电解质溶液A将两种烷基咪唑碘盐进行复配，扬长避短。减少了DMPII的使用量，避免了大量使用DMPII所带来的黄色沉淀，同时缓解了电解质溶液粘度增大的现象，有利于电子的传输并提高电池效率；降低了AMII的使用量，在保证电解质效果的前提下降低了成本。同时，二者复配产生协同作用，使获得的电池A的电流强度超过了单纯使用DMPII及AMII所制备的电池B和电池C。
实施例2：
配制电解质溶液D，以MePN为溶剂，添加以下组分：0.4mol/L的DMPII、0.3mol/L的AMII、0.1mol/L的LiI、0.1mol/L的I2、0.1mol/L的GuNCS、以及0.5mol/L的TBP。
制备染料敏化太阳能电池，将吸附有染料的二氧化钛光阳极与涂覆有铂的对电极面对面用热封薄膜封装在一起，将按上述方法配制出的电解质溶液D由对电极上的预留小孔注入到染料敏化太阳能电池的电极间，最后将小孔封装。所得电池为电池D。
在实验室条件下，测试电池D的光电流为7.7mA。
实施例2的研究结果表明，该电解质溶液降低了DMPII的使用量，解决了电解质溶液黄色沉淀的问题，同时由于减少DMPII的用量，降低了电解质溶液的粘度，有利于电子的传输，利于提高电池效率。
实施例3：
配制电解质溶液E，以MePN为溶剂，添加以下组分：0.35mol/L的DMPII、0.35mol/L的AMII、0.1mol/L的LiI、0.1mol/L的I2、0.1mol/L的GuNCS、以及0.5mol/L的TBP。
制备染料敏化太阳能电池，将吸附有染料的二氧化钛光阳极与涂覆有铂的对电极面对面用热封薄膜封装在一起，将按上述方法配制出的电解质溶液E由对电极上的预留小孔注入到染料敏化太阳能电池的电极间，最后将小孔封装。所得电池为电池E。
在实验室条件下，测试电池E的光电流为7.8mA。
实施例3的研究结果表明，该电解质溶液降低了DMPII的使用量，解决了电解质溶液黄色沉淀的问题，同时由于减少DMPII的用量，降低了电解质溶液的粘度，有利于电子的传输，利于提高电池效率。
实施例4：
配制电解质溶液F，以MePN为溶剂，添加以下组分：0.5mol/L的DMPII、0.2mol/L的AMII、0.1mol/L的LiI、0.1mol/L的I2、0.1mol/L的GuNCS、以及0.5mol/L的TBP。
制备染料敏化太阳能电池，将吸附有染料的二氧化钛光阳极与涂覆有铂的对电极面对面用热封薄膜封装在一起，将按上述方法配制出的电解质溶液F由对电极上的预留小孔注入到染料敏化太阳能电池的电极间，最后将小孔封装。所得电池为电池F。
在实验室条件下，测试电池F的光电流为7.4mA。
实施例4的研究结果表明，该电解质溶液降低了DMPII的使用量，解决了电解质溶液黄色沉淀的问题，同时由于减少DMPII的用量，降低了电解质溶液的粘度，有利于电子的传输，利于提高电池效率。
实施例5：
配制电解质溶液G，以MePN为溶剂，添加以下组分：0.2mol/L的DMPII、0.5mol/L的AMII、0.1mol/L的LiI、0.1mol/L的I2、0.1mol/L的GuNCS、以及0.5mol/L的TBP。
制备染料敏化太阳能电池，将吸附有染料的二氧化钛光阳极与涂覆有铂的对电极面对面用热封薄膜封装在一起，将按上述方法配制出的电解质溶液G由对电极上的预留小孔注入到染料敏化太阳能电池的电极间，最后将小孔封装。所得电池为电池G。
在实验室条件下，测试电池G的光电流为7.5mA。
实施例5的研究结果表明，该电解质溶液降低了DMPII的使用量，解决了电解质溶液黄色沉淀的问题，同时由于减少DMPII的用量，降低了电解质溶液的粘度，有利于电子的传输，利于提高电池效率。
在本发明电解质溶液的其它变型实施方案中，还可以不加入v)硫氰酸胍和vi)4-叔丁基吡啶。发明人发现，不加这两种试剂所得到的电解质溶液仍然具有良好的光电流。
本发明的电解质溶液采用咪唑碘化合物组合制备复配电解质，使目前单独使用的咪唑碘化合物之间扬长避短，产生协同作用，获得更好的电解质性能。由此制备的电池也具有明显改良的性能。
Claims (40)
1.一种电解质溶液，其包含：
i)烷基取代的咪唑碘化合物；
ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘；
iii)LiI；
iv)I2；和
vii)溶剂；
其中所述的烷基取代的咪唑碘化合物是1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘。
2.根据权利要求1所述的电解质溶液，其中还包含v)硫氰酸胍和vi)4-叔丁基吡啶。
3.根据权利要求1或2所述的电解质溶液，其中所述的烷基取代的咪唑碘化合物的浓度为0.1～1mol/L。
4.根据权利要求3所述的电解质溶液，其中所述的烷基取代的咪唑碘化合物的浓度为0.2～0.9mol/L。
5.根据权利要求4所述的电解质溶液，其中所述的烷基取代的咪唑碘化合物的浓度为0.2～0.8mol/L。
6.根据权利要求3所述的电解质溶液，其中所述的烷基取代的咪唑碘化合物的浓度为0.2～0.7mol/L。
7.根据权利要求6所述的电解质溶液，其中所述的烷基取代的咪唑碘化合物的浓度为0.2mol/L、0.3mol/L、0.35mol/L、0.4mol/L、0.45mol/L、0.5mol/L、0.6mol/L、或0.7mol/L。
8.根据权利要求1或2所述的电解质溶液，其中所述的1-烯丙基-3-甲基咪唑碘的浓度为0.1～1mol/L。
9.根据权利要求8所述的电解质溶液，其中所述的1-烯丙基-3-甲基咪唑碘的浓度为0.2～0.9mol/L。
10.根据权利要求9所述的电解质溶液，其中所述的1-烯丙基-3-甲基咪唑碘的浓度为0.2～0.8mol/L。
11.根据权利要求10所述的电解质溶液，其中所述的1-烯丙基-3-甲基咪唑碘的浓度为0.2～0.7mol/L。
12.根据权利要求11所述的电解质溶液，其中所述的1-烯丙基-3-甲基咪唑碘的浓度为0.2mol/L、0.3mol/L、0.35mol/L、0.4mol/L、0.45mol/L、0.5mol/L、0.6mol/L、或0.7mol/L。
13.根据权利要求1或2所述的电解质溶液，其中所述的LiI的浓度为0.01～0.2mol/L。
14.根据权利要求13所述的电解质溶液，其中所述的LiI的浓度为0.02～0.18mol/L。
15.根据权利要求14所述的电解质溶液，其中所述的LiI的浓度为0.05～0.15mol/L。
16.根据权利要求15所述的电解质溶液，其中所述的LiI的浓度为0.05mol/L、0.08mol/L、0.09mol/L、0.1mol/L、0.11mol/L、0.12mol/L、0.13mol/L、或0.15mol/L。
17.根据权利要求1或2所述的电解质溶液，其中所述的I2的浓度为0.01～0.3mol/L。
18.根据权利要求17所述的电解质溶液，其中所述的I2的浓度为0.02～0.28mol/L。
19.根据权利要求18所述的电解质溶液，其中所述的I2的浓度为0.05～0.25mol/L。
20.根据权利要求19所述的电解质溶液，其中所述的I2的浓度为0.05mol/L、0.08mol/L、0.09mol/L、0.1mol/L、0.11mol/L、0.12mol/L、0.15mol/L、0.18mol/L、0.2mol/L、或0.25mol/L。
21.根据权利要求2所述的电解质溶液，其中所述的硫氰酸胍的浓度为0.01～0.2mol/L。
22.根据权利要求21所述的电解质溶液，其中所述的硫氰酸胍的浓度为0.02～0.18mol/L。
23.根据权利要求22所述的电解质溶液，其中所述的硫氰酸胍的浓度为0.05～0.15mol/L。
24.根据权利要求23所述的电解质溶液，其中所述的硫氰酸胍的浓度为0.05mol/L、0.08mol/L、0.09mol/L、0.1mol/L、0.11mol/L、0.12mol/L、0.13mol/L、或0.15mol/L。
25.根据权利要求2所述的电解质溶液，其中所述的4-叔丁基吡啶的浓度为0.1～2mol/L。
26.根据权利要求25所述的电解质溶液，其中所述的4-叔丁基吡啶的浓度为0.2～1.8mol/L。
27.根据权利要求2所述的电解质溶液，其中所述的4-叔丁基吡啶的浓度为0.03～0.15mol/L。
28.根据权利要求2所述的电解质溶液，其中所述的4-叔丁基吡啶的浓度为0.03mol/L、0.35mol/L、0.4mol/L、0.45mol/L、0.5mol/L、0.55mol/L、0.6mol/L、0.7mol/L、0.8mol/L、0.9mol/L、1.0mol/L、1.2mol/L、1.5mol/L。
29.根据权利要求2所述的电解质溶液，其中所述的4-叔丁基吡啶还可以使用N-甲基苯并咪唑和/或N-丁基苯并咪唑替换。
30.根据权利要求1或2所述的电解质溶液，其中所述的溶剂选自下列的一种或多种：腈类化合物、甲醇、乙醇、异丙醇、甲酸甲酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、γ-丁内酯、δ-己内酯、碳酸丙烯酯、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、甲醚、乙醚、乙二醇二甲醚、四氢呋喃。
31.根据权利要求30所述的电解质溶液，其中所述的腈类化合物选自3-甲氧基丙腈、乙腈、戊腈、丁腈、异丁腈、丙腈、丙二腈、丁二腈及其衍生物。
32.根据权利要求31所述的电解质溶液，其中所述的溶剂是3-甲氧基丙腈。
33.根据权利要求1或2所述的电解质溶液，其包含：
i)1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘；
ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘；
iii)LiI；
iv)I2；
v)硫氰酸胍；
vi)4-叔丁基吡啶；和
vii)3-甲氧基丙腈。
34.根据权利要求1或2所述的电解质溶液，其包含：
i)1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘 0.2～0.5mol/L；
ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘 0.2～0.5mol/L；
iii)LiI 0.05～0.15mol/L；
iv)I2 0.05～0.15mol/L；
v)硫氰酸胍 0.05～0.15mol/L；
vi)4-叔丁基吡啶 0.2～1.0mol/L；和
vii)3-甲氧基丙腈。
35.根据权利要求1或2所述的电解质溶液，其包含：
i)1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘 0.25～0.45mol/L；
ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘 0.25～0.45mol/L；
iii)LiI 0.075～0.125mol/L；
iv)I2 0.075～0.125mol/L；
v)硫氰酸胍 0.075～0.125mol/L；
vi)4-叔丁基吡啶 0.3～0.7mol/L；和
vii)3-甲氧基丙腈。
36.根据权利要求1或2所述的电解质溶液，其包含：
i)1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘 0.3mol/L；
ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘 0.4mol/L；
iii)LiI 0.1mol/L；
iv)I2 20.1mol/L；
v)硫氰酸胍 0.1mol/L；
vi)4-叔丁基吡啶 0.5mol/L；和
vii)3-甲氧基丙腈。
37.根据权利要求1或2的所述电解质溶液，其包含：
i)1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘 0.4mol/L；
ii)1-烯丙基-3-甲基咪唑碘 0.3mol/L；
iii)LiI 0.1mol/L；
iv)I2 0.1mol/L；
v)硫氰酸胍 0.1mol/L；
vi)4-叔丁基吡啶 0.5mol/L；和
vii)3-甲氧基丙腈。
38.权利要求1至37任一项所述的电解质溶液在制备染料敏化太阳能电池中的用途。
39.一种染料敏化太阳能电池，其中包括权利要求1至37任一项所述的电解质溶液。
40.根据权利要求39所述的染料敏化太阳能电池，其中包括a)吸附有染料的二氧化钛光阳极、b)涂覆有铂的对电极、和c)填充于所述光阳极与所述对电极之间的权利要求1至37任一项所述的电解质溶液。
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