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用于染料敏化太阳能电池的聚醚型聚氨酯凝胶电解质的研究
作者姓名:栗晓杰  高健  王译然  戴玉华  杨明山
作者单位:北京化工大学材料科学与工程学院;北京石油化工学院材料科学与工程学院;特种弹性体复合材料北京市重点实验室;
基金项目:国家自然科学基金(51103013);北京市教育委员会科技计划(KM201110017007);北京市属高等学校人才强教计划(PHR201108359)
摘    要:
以聚乙二醇(PEG)和异氰酸酯为单体,添加由1,4-丁内酯溶解(C4H9)4NI/I2配制的液态电解质,形成一系列的聚醚型聚氨酯凝胶电解质。通过动态机械热分析(DMTA)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)等方法对聚氨酯凝胶电解质结构进行表征,测试结果表明此类电解质具有良好的热稳定性和非晶相结构。同时,研究了PEG分子量、异氰酸酯单体的改变对聚氨酯凝胶电解质电导率的影响,发现PEG分子量的增大使聚氨酯凝胶电解质的电导率先增加后降低,当PEG分子量为10000时,所合成凝胶电解质的电导率达到最大,为6.13mS/cm,而异氰酸酯单体的改变对电解质的电导率影响不大。扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明这可能与聚氨酯中形成的不同网状结构有关。在100mW/cm2的入射光强下,不同分子量PEG制备的聚氨酯凝胶电解质组装的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的光电性能不同,其中PEG分子量为10000合成的聚氨酯凝胶电解质组装的电池的光电转化效率最高,为4.29%。

关 键 词:光学器件  凝胶电解质  聚醚型聚氨酯  电导率  染料敏化太阳能电池
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