不同聚苯胺表面改性纳米二氧化硅含量掺入聚氨酯基准固态电解质对染料敏化太阳能电池的影响

摘要： 将聚苯胺表面修饰的纳米二氧化硅（S-PANi）掺入聚氨酯（PU）中，形成一种能够包埋液态电解质并作为染料敏化太阳能电池（DSSCs）准固态电解质（QSE）的聚合物基质。首先通过溶胶-凝胶技术合成纳米二氧化硅，随后用苯胺进行后修饰制得S-PANi。采用透反射光显微镜、热重分析（TGA）和X射线粉末衍射法，分析了不同S-PANi含量（5%、10%、15%和20%重量比）对纳米颗粒分布、表面形貌、表面孔隙率、热稳定性及PU基质结构的影响。此外，通过电子分析天平、交流阻抗法和循环伏安法，研究了所配制QSE的聚合物基质吸光度、导电性及离子扩散性能。最后将所有配制的准固态电解质应用于DSSCs，测定其电荷复合、光伏性能及使用寿命?；?5%重量比S-PANi的准固态电解质（PU-15%S-PANi）展现出最高的光电转换效率3.17%，开路电压为708 mV，短路电流为4.13 mA cm?2，填充因子为0.65。