基于非碘氧化还原对及固态电解质染料敏化太阳能电池的研制

【摘要】目前I/I3是染料敏化太阳能电池(DSSCs)中应用最广泛的氧化还原电对，但I/I3体系存在对金属导线有强的腐蚀性、具有较低的氧化还原电势，及对光的竞争性吸收等缺点。这些缺点限制了DSSC光电转换效率的提高及其应用。针对以上问题，本论文主要研究了功能性离子液体添加剂和非碘氧化还原对的设计与合成，以及它们在DSSCs中的应用；探索了利用界面改性提高固态电解质与光阳极的界面相容性，提高固态电解质DSSCs的光电转换效率。具体研究内容主要包括以下几个方面：(1)设计合成了吡啶功能化的离子液体添加剂，用以取代传统的有机溶剂添加剂，并考查了不同浓度的添加剂对电池性能的影响。光电流-电压曲线表明这种新型添加剂在低浓度下能实现高的电池效率，甚至高于常用的具有挥发性的有机溶剂添加剂，并显示较好的稳定性。这类新型的离子液体添加剂能克服挥发性的有机溶剂添加剂的缺点。(2)设计合成了具有离子液体功能的钴（III/II）配体氧化还原电对，循环伏安表明这种新的钴电对具有较高的氧化还原电位，并且这种新的钴（III/II）配体电对在离子液体体系里具有高的溶解性，在离子液体电解质体系中，光强100mW/cm2的测试条件下，电池的效率可达7.37%。(3)通过利用表面活性剂修饰TiO2光阳极，制备具有较高光电转换效率的塑性晶体固态电池。光电流-电压曲线，接触角，固态紫外吸收等测试结果表明AerosolOT（AOT）作为表面活性剂修饰光阳极能使电解质与吸附染料的光阳极表面得到更好的接触，减少了TiO2导带与电解质中的I3的电子复合作用，从而使电池的效率得到很大的提高。这种用表面活性剂修饰TiO2光阳极的方法为全固态DSSC效率的提高提供了一种新的思路。
【作者】徐丹；
【导师】严锋；
【作者基本信息】苏州大学，高分子化学与物理，2014，博士
【关键词】染料敏化太阳能电池；离子液体；添加剂；氧化还原电对；塑性晶体；表面活性剂；

【参考文献】
[1]杨富东.某省级外事部门人力资源绩效管理研究[D].吉林大学,工商管理,2014,硕士.
[2]朱凯.航空精密铸件射线检测仿真及验证试验[D].南昌航空大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[3]毛肖.新型耐高温换热器涂料的制备及其性能的研究[D].浙江工业大学,材料学,2004,硕士.
[4]桑雪莲.MSI-99m基因转化油菜及其转基因植株抗病性分析[D].南京农业大学,细胞生物学,2013,硕士.
[5]李思源,余德渊,温旭东.管壳式换热器外导流筒的应力计算[J].石油化工设备.1993(06)
[6]李庆春,许炳如.塔里木盆地居里等温面特征及其地质意义[J].石油地球物理勘探,1999,05:590-594+606.
[7]高斐.公司新闻稿的翻译策略[D].上海外国语大学,翻译,2014,硕士.
[8]王伟男,余钦范,姜亦忠,童茂松.激发极化电位衰减谱的连续测井方法[J].石油地球物理勘探,2010,S1:214-216+240+259.
[9]于波,王宝江,潘存焕,高静怀.小波变换求取地震特征在识别侵蚀沟谷中的应用[J].石油地球物理勘探,1999,02:164-170+248.
[10]熊玲玲.虚拟制造单元方式下作业成本法的应用研究[D].江苏科技大学,工业工程（专业学位）,2014,硕士.
[11]王鹏.轻型直流输电系统鲁棒控制策略研究[D].西南交通大学,电力系统及其自动化,2013,硕士.
[12]王立丹.星形胶质细胞产生的Hepcidin参与了LPS诱导的神经元铁代谢紊乱和凋亡[D].河北医科大学,药理学,2014,硕士.
[13]傅融.基于循环经济的浙江省产业结构优化研究[D].浙江财经学院,产业经济学,2013,硕士.
[14]刘玉江.舟山群岛新区创建自由贸易区的战略研究[D].浙江大学,2013.
[15]彭延敏.民族地区矿业整治整合推进策略研究[D].华中师范大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[16]余海鹏.碳纤维表面涂层改性及其在高温除尘中的应用[D].河北科技大学,化学工程与技术,2014,硕士.
[17]杨新龙.镁合金微弧氧化硅酸盐系电解液衰变过程和失效机理研究[D].兰州理工大学,材料加工工程,2012,硕士.
[18]郭文光.现阶段我国政府官员与网络媒体关系研究[D].华中师范大学,政府公共管理,2013,硕士.
[19]杨向东.数据仓库——智能化决策之源[J].华南金融电脑,2005,05:9-13.
[20]肖丰奇.无线传感器网络密钥管理研究[D].吉林大学,计算机系统结构,2014,硕士.
[21]王倩.徽州的生态伦理理念与实践[D].安徽大学,伦理学,2013,硕士.
[22]张丽莉.论土家族文学的生态美学思想[D].湖北民族学院,文艺学,2013,硕士.
[23]吴艳蕾.WTO保障措施机制中的补偿与中止减让问题研究[D].中国政法大学,法律,2004,硕士.
[24]康宇琦.人口老龄化对我国经济增长的影响分析[D].吉林大学,人口学,2014,硕士.
[25]卢惠林.社会网络中基于集合枚举树的k匿名方法[J].计算机应用研究,2015,7:.
[26]闫敏.微波场中低变质粉煤成型热解工艺研究[D].西安建筑科技大学,有色金属冶金,2013,硕士.
[27]于国飞,宋文荣,许纯新.挖掘装置操作臂末端轨迹控制的试验研究[J].中国机械工程,2003,17:14-17+3.
[28]张哲.STL运行时concept的研究与实现[D].宁夏大学,计算机软件与理论,2014,硕士.
[29]王海波.LTE-A上行链路干扰抑制关键技术研究[D].北京交通大学,2015.
[30]耿志敏.中国刑事强制措施改革研究[D].内蒙古大学,法律,2014,硕士.
[31]王明筠.雷达反演同化对台风蔷薇（2008）强度和路径预报影响及其机制研究[D].南京大学,气象学,2014,博士.
[32]徐蕾.农药—壳聚糖共聚物微胶囊缓释剂的制备及性能研究[D].东北农业大学,微生物学,2013,硕士.
[33]高嵩.农行安徽省分行本部岗位管理体系重构研究[D].安徽大学,工商管理,2013,硕士.
[34]汪海洋,潘德炉,夏德深,毛志华,程乾.基于方向极傅里叶频谱2DPCA的尾迹检测[J].自动化学报,2008,09:1053-1059.
[35]魏献齐.椭圆窗方向滤波器在重力资料处理中的应用[J].石油地球物理勘探,1984,06:556-566.
[36]史军辉.纳米氧化锌掺杂聚酰亚胺薄膜制备和电致发光研究[D].哈尔滨理工大学,材料物理与化学,2012,硕士.
[37]於春月,王成恩,曲蓉霞.中厚板热轧生产调度优化方法[J].自动化学报,2010,02:282-288.
[38]苏臻颖.东莞市民营医院人力资源现状研究[D].福建医科大学,社会医学与卫生事业管理,2014,硕士.
[39]郭晓勋.保险公估人法律制度研究[D].对外经济贸易大学,民商法,2004,硕士.
[40]冯川川.西安公共文化服务体系建设策略研究[D].长安大学,行政管理,2014,硕士.
[41]姜维.江西省高校信息公开制度研究[D].华中师范大学,教育学原理,2014,硕士.
[42]董红召,余素,陈宁,刘冬旭.全息环境下车辆行驶协作方法研究[J].科技通报,2014,01:179-184.
[43]陈思哲.新型中压直流混合式断路器开断特性仿真与参数优化[D].华中科技大学,高电压与绝缘技术,2013,硕士.
[44]王平.盲源分离和信道编码盲识别研究[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2013,博士.
[45]邢星,贾志淳,张维石.社交网络项目推荐模型及应用研究[J].计算机工程与应用.
[46]张李义.电子商务实践中的知识管理[J].图书情报知识,2002,03:6-9.
[47]白奎锋.单相MnSi_（1.73）尺度变化与相变规律的研究[D].郑州大学,材料加工工程,2013,硕士.
[48]张荣民.猪源鲍曼不动杆菌bla_(NDM-1)阳性质粒的遗传特征研究[D].黑龙江八一农垦大学,基础兽医学,2013,硕士.
[49]王梅英,王军,张益忠.乌克兰连铸上框架的装焊过程[J].一重技术.2006(06)
[50]亓瞻,杜娟,杨加芹,赵倩倩,袁华堂,焦丽芳.LiFePO_4的水热法制备及其电化学性能[J].南开大学学报(自然科学版),2012,03:107-112.