梁桂杰 钟志成 许 杰 张增常 陈美华李在房 和 平 候秋飞

(1湖北文理学院低维光电材料与器件湖北省重点实验室,湖北襄阳441053;2西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,西安710049;3武汉纺织大学新型纺织材料绿色加工及其功能化教育部重点实验室,武汉430073)

1 引言

自从1991年,Oregan和Grätzel教授1在Nature上报道了染料敏化太阳能电池(DSSC)以来,DSSC以其高效、工艺简单、成本低廉等系列优势在全世界范围内引起了广泛关注,并成为新一代光伏电池的候选物得到大力发展.如今,基于有机液态电解质的DSSC的光电转化效率达到12.3%,2已接近目前商业化非晶硅太阳能电池的水平.但是,通常液态电解质易挥发、泄漏,造成电池封装困难,电池的长期稳定性下降.随后,各种固态或准固态电解质如:有机/无机空穴传输材料、3-5电子导电聚合物、6-8无机p型半导体9-12和聚合物电解质13-16等作为液态电解质的替代品应运而生.聚合物电解质一般是由氧化还原性的导电离子对(I-/I-3)溶于半晶态的聚合物之中形成,聚合物基体作为骨架结构为导电离子的传输提供通道,导电离子被包覆在聚合物基体的三维网络结构之中形成稳定的电解质体系.由于蒸汽压低,可塑性强,并且对多孔光阳极的渗透性好,聚合物电解质不仅可以解决常规液态电解质的挥发强、电池使用寿命短的问题,而且可以克服一般固体电解质与电极之间界面接触差、电池效率低的缺陷,因而一度成为DSSC用电解质体系中研究的……