功能化多壁碳纳米管填充的凝胶电解质在染料敏化太阳能电池的应用

摘要：

纯聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)基凝胶电解质常常受制于低离子电导率,阻碍了其在染料敏化太阳电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs)中的应用.而利用纳米填充可提高凝胶电解质离子电导率及凝胶电解质DSSCs的性能.本文使用功能化的多壁碳纳米管(f-MWCNT)作为PVDF-HFP凝胶电解质的纳米填充物,通过改变f-MWCNT的质量分数来研究其对电解质的离子电导率和离子扩散的影响,进而研究其对DSSCs的转化效率和长期稳定性的增强作用.研究发现:质量分数0.5％的f-MWCNT明显提高了PVDF-HFP凝胶电解质的离子电导率和离子扩散系数.并且,该凝胶电解质基DSSCs的光转换效率可达5.28％,相比于未填充的PVDF-HFP凝胶电解质基DSSCs(4.01％),其效率提高了31.7％.42 d后,该电池依然可以保持最初转化效率的86.5％.实验结果证实了f-MWCNT在纳米填充方面的巨大潜能,为采用纳米填充物提高凝胶电解质DSSCs的性能提供参考.

关键词：功能化的多壁碳纳米管、纳米填充、凝胶电解质、染料敏化太阳能电池

所属期刊栏目：36

分类号：O646;TM914(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金61674113,51622507,61471255;山西省自然科学基金2016011040;山西省高等学校科技创新计划2016138

在线出版日期：2019-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：815-822