Over the past decades, dye-sensitized solar cells (DSSCs) have attracted wide-spread scientific and
technological interests due to its low cost and high energy conversion efficiency. DSSC prepared with liquid
electrolyte has reached the efficiency of as high as 15% [1]. However, due to the usage of the liquid electrolyte, it
has the disadvantages of easy evaporation and leakage after long-term lab tests which affect to reduce the long
stability of the DSSC [2]. Thus, considerable efforts have been made to replace the liquid electrolyte with a solid
state electrolyte or quasi-solid-state electrolyte [3], [4]. As a solid-state electrolyte, polymer electrolyte is usually
formed by dissolving alkali metal salts into polymer matrix. However, the performance of a DSSC with polymer
electrolyte is hampered by the low ionic diffusion in the polymer matrix [5], [6]. Therefore, quasi-solid-state
electrolyte, such as polymer gel electrolyte, is formed by liquid electrolyte trapped in the polymer networks. It’s has
been suggested as the best choice for use in DSSCs because high stability and superior ionic diffusion [7]. The
polymer gel electrolyte combines the advantages of solid and liquid electrolytes, such as high stability and superior
ionic diffusion, and can also facilitate the penetration of the electrolyte into the mesoporous TiO2 film. It has been
expected to be a promising candidate for the ideal electrolyte [8], [9]. For instance, Haijun used alkaline polyvinyl
alcohol and potassium iodide (PVA–KOH–KI) as gel electrolyte for quasi-solid-state supercapacitor. The specific
capacitances of the supercapacitor is 236.90 F.gí1
, increasing by 74.28% compared to the PVA–KOH system at the
same current density [10]. Zhipeng used Poly (vinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) gel
electrolyte for DSSC. The photoelectric conversion efficiency was 5.72% [11]. Other investigations of polymer gel
electrolyte were focused on the nanostructure fillings into the electrolyte, such as SiO2, TiO2 nanoparticles, carbon
nanotubes, and so on [12] - [15]. For example, Wang et al. used silica nanoparticles as gelator to solidify ionic
liquid-based electrolytes [16] and they concluded that addition of nanosilica has no adverse effect on the conversion
efficiency, keeping a good consistency with diffusion coefficient test.
In this work, we have expected that the blending of two polymer matrices (PVDF-HFP and PVA) could reduce
the crystalline phase of polymer gel and could enhance the capacity of liquid electrolyte which would result in the
higher efficiency and the long-term stability of DSSC. Moreover, adding nanoparticles into polyblend gels could
also improve the efficiency of DSSC. Thus, in this paper, we prepared the polymer gel electrolytes of PVDFHFP/PVA
blends at concentration of 10 wt% with a fixed ratio of PVDF-HFP/PVA at 8:2. Also, the influence of
addition of TiO2 and SiO2 nanoparticles at concentration of 0.25 - 2.0 wt% to form nanocomposite gel electrolytes
was studied and discussed
กว่าทศวรรษที่ผ่านมา , ต้นแบบเซลล์แสงอาทิตย์ ( dsscs ) ได้ดึงดูดการแพร่กระจายกว้างทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีหัก
เนื่องจากต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง DSSC เตรียมของเหลว
อิเล็กโทรไลต์ได้ถึงประสิทธิภาพสูงถึง 15 % [ 1 ] อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการใช้งานของอิเล็กโทรของเหลว มัน
มีข้อเสียที่ระเหยง่ายและรั่วหลังจากระยะยาว Lab ซึ่งมีผลต่อการลดความยาวของ DSSC
[ 2 ] ดังนั้น ความพยายามมากได้รับการทำเพื่อแทนที่อิเล็กโทรของเหลวที่มีอิเล็กโทรไลต์ของแข็งกึ่งของแข็ง
หรืออิเล็กโทรไลต์ [ 3 ] [ 4 ] เป็นอิเล็กโทรไลต์พอลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์ของแข็งมักจะ
,ก่อตั้งขึ้นโดยละลายเกลือโลหะด่างเป็นโพลิเมอร์เมทริกซ์ อย่างไรก็ตาม การทำงานของพอลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์ DSSC กับ
เป็น hampered โดยการแพร่ของไอออนในเมทริกซ์พอลิเมอร์ต่ำ [ 5 ] [ 6 ] ดังนั้น กึ่งรัฐ
อิเล็กโทรไลต์ของแข็ง เช่นเจลอิเล็กโทรไลต์พอลิเมอร์ เกิดจากของเหลวอิเล็กโทรไลต์พอลิเมอร์อยู่ในเครือข่าย มันมี
มาแนะนำเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับใช้ใน dsscs เพราะมีความเสถียรสูงและเหนือกว่าการแพร่ของไอออน [ 7 ]
พอลิเมอร์เจลอิเล็กโทรไลต์รวมข้อดีของของแข็งและของเหลว อิเล็กโทรไลต์ เช่น เสถียรภาพสูง และ superior
อิออน การแพร่กระจาย และยังสามารถอำนวยความสะดวกในการเจาะของอิเล็กโทรไลต์ในฟิล์ม TiO2 เมโซ . มันมี
คาดว่าจะเป็นผู้สมัครที่มีศักยภาพเหมาะอิเล็กโทรไลต์ [ 8 ] , [ 9 ] ตัวอย่าง haijun ใช้พอลิไวนิลแอลกอฮอล์
ด่างและโพแทสเซียมไอโอไดด์ ( PVA ) เกาะ ( กิ ) เป็นเจลอิเล็กโทรไลต์สำหรับซูเปอร์คาปาซิเตอร์สภาพกึ่งแข็ง โดยเฉพาะ capacitances
ของซูเปอร์คาปาซิเตอร์เป็น 236.90 f.g í 1
, เพิ่มขึ้น 74.28 % เมื่อเทียบกับ PVA –เกาะระบบที่
เดียวกันความหนาแน่นกระแส [ 10 ]ZHIPENG ใช้พอลิ vinylidenefluoride Co เฮกซาฟลูออโรโพรไพลีน ) ( pvdf-hfp เจลอิเล็กโทรไลต์สำหรับ DSSC )
. ประสิทธิภาพการแปลงตาแมวเป็น 5.72 % [ 11 ] การตรวจสอบอื่น ๆของอิเล็กโทรไลต์พอลิเมอร์เจล
ถูกมุ่งเน้นไปที่โครงสร้างนาโน อุดเข้าไปในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ เช่น SiO2 นาโน TiO2 , คาร์บอน ,
, และอื่น ๆ [ 12 ] - [ 15 ] ตัวอย่างเช่น , Wang et al .ใช้อนุภาคนาโนซิลิกาเป็น gelator ของแข็งไอโอนิก
ของเหลวตามไลท์ [ 16 ] และพวกเขากล่าวว่านอกจากนี้ของนาโนซิลิกาได้ไม่มีผลต่อประสิทธิภาพการแปลง
รักษาความสอดคล้องที่ดีกับการทดสอบค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ .
ในงานนี้ เราคาดว่าการผสมสองเมทริกซ์พอลิเมอร์ ( pvdf-hfp และ PVA ) อาจลด
เฟสของพอลิเมอร์ผลึกเจลและสามารถเพิ่มความจุของของเหลว อิเล็กโทรไลต์ซึ่งจะส่งผลใน
ประสิทธิภาพสูงและเสถียรภาพระยะยาวของ DSSC . นอกจากนี้ การเพิ่มอนุภาคนาโนใน polyblend เจล
ยังสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของ DSSC . ดังนั้นในงานวิจัยนี้ เราได้เตรียมพอลิเมอร์เจลอิเล็กโทรไลต์ของ pvdfhfp / PVA
ผสมที่ความเข้มข้น 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักมีคงที่อัตราส่วน pvdf-hfp / PVA ที่ 8 : 2 . นอกจากนี้ อิทธิพลของอนุภาคนาโนซิลิกาและ TiO2
เพิ่มความเข้มข้น 0.25 - 2.0 เปอร์เซ็นต์ ในรูปแบบเจลอิเล็กโทรไลต์สำหรับ
คือศึกษาและกล่าวถึง
การแปล กรุณารอสักครู่..
