[发明专利]一种染料敏化太阳能电池用电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述电解质包括A组分、B组分和C组分；A组分∶B组分∶C组分的质量比为2～17∶1～2∶1～2；

A组分为氧化还原电对、与光阳极螯合的添加剂和离子液体组成的混合溶液；

所述氧化还原电对包括碘单质；

所述离子液体为室温下呈液态的咪唑盐类离子液体；

碘单质∶添加剂的摩尔比为1∶0.2～2；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L；

B组分为增加体系粘稠度的粘稠剂，所述粘稠剂为高分子聚合物或无机纳米粒子；所述高分子聚合物为聚乙二醇、聚环氧乙烷或聚乙烯吡咯烷酮中的一种；所述无机纳米粒子为纳米二氧化钛或纳米二氧化硅中的一种；

C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。

2.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述的氧化还原电对还包括碘负离子化合物；所述的碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶0～10∶0.2～2。

3.根据权利要求2所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述含碘负离子化合物为LiI、KI、NaI或烷基咪唑碘中的一种或多种以任何比例混合的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述添加剂为4-叔丁基吡啶、N-甲基比苯并咪唑或硫氰酸胍盐中的一种或多种以任何比例混合的混合物。 

5.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述咪唑盐类离子液体为二取代咪唑碘盐，咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐或咪唑硫氰酸盐类离子液体，或以上几种溶剂以任何比例混合的混合溶液。

6.根据权利要求5所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述的二取代咪唑碘盐为1-丙基-3-甲基咪唑碘盐、1-乙基-3-甲基咪唑碘盐或1-丁基-3-甲基咪唑碘盐；咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐为1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐或1-丙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐；咪唑硫氰酸盐为1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐或1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐。

7.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质，其特征在于：所述的粘度调节剂为松油醇、聚丙烯酸酯或曲拉通中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

(1)按碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶0～10∶0.2～2比例将碘单质、碘负离子和添加剂加入到离子液体中，室温搅拌10～60分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L；

(2)再按A组分∶B组分的质量比为2～17∶1～2的比例往组分A中加入B组分，超声处理0.5～2小时至体系均匀得到混合物；所述B组分为无机纳米粒子；

(3)再按A组分∶C组分的质量比为2～17∶1～2的比例往步骤(2)得到的混合物中加入C组分，然后在50℃～100℃搅拌0.5～3小时后，自然冷却至 室温得到所需的电解质；所述C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。

9.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

(1)按碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶0～10∶0.2～2的比例将碘单质、碘负离子和添加剂加入到离子液体中，室温搅拌10～60分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L；

(2)再按A组分：B组分∶C组分的质量比为2～17∶1～2∶1～2的比例往组分A中同时加入B组分和C组分，然后在50℃～100℃搅拌0.5～3小时后，自然冷却至室温得到所需的电解质；所述B组分为高分子聚合物，C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。

10.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用电解质的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

(1)按碘单质∶碘负离子∶添加剂的摩尔比为1∶0～10∶0.2～2的比例将碘单质∶碘负离子和添加剂，加入到离子液体中室温搅拌10～60分钟，至完全溶解后得到混合溶液A组分；所述混合溶液A组分中碘单质的浓度为0.01～1mol/L；

(2)按A组分∶B组分∶C组分的质量比为2～17∶1～2∶1～2，B组分中高分子聚合物∶无机纳米粒子的质量比为1～3∶1的比例先往A组分中加入无机纳米粒子，超声处理0.5～2小时至体系均匀后，得到混合物；再往得到的混合物中同时加入高分子聚合物和C组分，然后在50℃～100℃搅拌0.5～3小时 后，自然冷却至室温得到所需的电解质；所述B组分为高分子聚合物和无机纳米粒子，C组分为调节丝网印刷时体系流平性的粘度调节剂。