摘要: 染料敏化太阳电池(DSC)作为一种新的光伏器件因其制作简单、成本低，受到广泛关注。目前DSC的光电转化效率已经超过12%。电解质是DSC的重要组成部分之一，直接影响到DSC的光伏性能和稳定性。本文主要研究液晶作为电解质应用于DSC时，液晶结构对电解质... 展开 染料敏化太阳电池(DSC)作为一种新的光伏器件因其制作简单、成本低，受到广泛关注。目前DSC的光电转化效率已经超过12%。电解质是DSC的重要组成部分之一，直接影响到DSC的光伏性能和稳定性。本文主要研究液晶作为电解质应用于DSC时，液晶结构对电解质性质的影响以及由此而产生的对DSC光伏性能的影响。 通过对咪唑环1位取代基和3位取代基的修饰以及阴离子的修饰，合成了一系列基于咪唑盐的离子液晶。通过差示扫描量热、偏光显微镜、X射线衍射、单晶衍射、以及各向异性电导率的测试揭示了阴阳离子的结构对咪唑盐类离子液晶的液晶行为的影响，为调控离子液晶的液晶行为提供了理论指导。 从合成的离子液晶中筛选出合适的离子液晶用作DSC电解质的溶剂。结合循环伏安法测量了离子液晶电解质中I-/I3-的扩散系数。详细分析了离子液晶的结构对I-/I3-质量传输的影响，特别是对基于Grotthus-like交换反应传输的影响。并结合电化学阻抗谱、循环伏安扫描、强度调制光电流/强度调制光电压、入射单色光子-电子转化效率等研究手段详细分析了基于离子液晶电解质的DSC的光伏性能、界面反应以及薄膜中的电子输运行为。 针对离子液晶中的高粘度问题，将低粘度的具有光散射性质的向列相液晶引入到DSC用电解质中。首次制备出了具有光散射作用的DSC用准固态电解质。由于液晶的引入，这种准固态电解质在不显著降低电解质中I-/I3-质量传输的同时还可以有效的增加DSC中染料的光吸收效率。 收起