[发明专利]一种染料敏化太阳能电池固态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固态电解质，其特征在于，包括如下重量份的组分：苯甲腈型炔基季铵盐类离子晶体30-40份，3-氰基苄基型三炔丙基季铵盐类有机离子20-30份、二茂铁乙炔2-5份，丙炔腈1-3份，碘单质4-8份，碘盐4-8份、添加剂5-10份；

其中，所述苯甲腈型炔基季铵盐类离子晶体的制备方法，包括如下步骤：将二-丁-2-炔基-胺、4,4'-氯亚甲基二苯甲腈溶于有机溶剂中，并在40-50℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤粗产物5-8次，最后旋蒸除去乙醚，并置于真空干燥箱50-60℃下烘8-12小时，得到苯甲腈型炔基季铵盐类离子晶体；

所述3-氰基苄基型三炔丙基季铵盐类有机离子的制备方法，包括如下步骤：将3-氰基氯化苄、三炔丙基胺溶于丙酮中，并在40-60℃下搅拌反应5-7小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤粗产物5-8次，最后旋蒸除去乙醚，并置于真空干燥箱50-60℃下烘8-12小时，得到3-氰基苄基型三炔丙基季铵盐类有机离子。

2.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池固态电解质，其特征在于，所述添加剂为甲基苯并咪唑(MBI)、丁基苯并咪唑(NBB)、叔丁基吡啶(TBP)中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池固态电解质，其特征在于，所述碘盐选自碘化锂、碘化钾、碘化钠、1-甲基-3-丙基甲基咪唑碘化盐、1-甲基-3-丁基甲基咪唑碘化盐、1-甲基-3-乙基甲基咪唑碘化盐中的一种或两种以上组成的混合物。

4.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池固态电解质，其特征在于，所述二-丁-2-炔基-胺、4,4'-氯亚甲基二苯甲腈、有机溶剂的质量比为1:(4.15-4.3):(10-15)。

5.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池固态电解质，其特征在于，所述有机溶剂选自乙腈、丙酮、二氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池固态电解质，其特征在于，所述3-氰基氯化苄、三炔丙基胺、丙酮的质量比为1:(1.2-1.5):(10-15)。

7.根据权利要求1-6任一项所述染料敏化太阳能电池固态电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将苯甲腈型炔基季铵盐类离子晶体、3-氰基苄基型三炔丙基季铵盐类有机离子、二茂铁乙炔、丙炔腈、碘盐混合，加热熔融后搅拌均匀形成混合物；

S2、向经过步骤S1制备得到的混合物中加入碘单质和添加剂，加热熔融后搅拌均匀，冷却固化即可。

8.一种采用权利要求1-6任一项所述染料敏化太阳能电池固态电解质作为电解质的染料敏化太阳能电池。