研究目的
研究用导电聚合物材料薄膜替代染料敏化太阳能电池中的液态电解质，以提高电导率并减少泄漏、蒸发和电极腐蚀相关问题。
研究成果
研究表明，在染料敏化太阳能电池中使用掺杂碘化钾的PVDF-HFP聚合物具有可行性，当碘化钾掺杂量为10%时，电池效率可达2.9%。该方法为液态电解质提供了可行的替代方案，在保持相近效率的同时解决了泄漏和蒸发问题。
研究不足
研究发现，PVDF-HFP聚合物最多只能掺入10%的碘化钾而不导致薄膜出现不连续性。更高浓度会导致大盐晶体的形成，从而影响该层的稳定性。
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用于染料敏化太阳能电池的聚合物电解质薄膜
DOI：10.4028/www.scientific.net/ssp.293.73
期刊：Solid State Phenomena
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
本文研究了用导电聚合物材料薄膜替代染料敏化太阳能电池中液态电解质的可能性。染料敏化太阳能电池中的液态电解质存在泄漏和蒸发问题，并会导致电极腐蚀，从而对太阳辐射转化为电能的效率产生负面影响。该研究聚焦于通过碘化钾掺杂聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）聚合物来提升其导电性，以及开发适用于太阳能电池的薄膜沉积技术。利用扫描电子显微镜测量发现，随着碘化钾含量增加，PVDF-HFP的表面形貌会发生变化。通过Keithley电表测试表明，碘化钾含量增加会导致电阻降低。研究计算了测试样品的电导率。为验证所开发材料在光伏电池构建中的适用性，制备了一系列ITO/TiO2/染料/活性层/Al结构的染料敏化太阳能电池，其活性层由纯PVDF-HFP及掺杂碘化钾制成。作为对照，同时制备了采用液态电解质和对电极的标准染料敏化太阳能电池。
作者：
Magdalena M. Szindler
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