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聚乙二醇(PEO)與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為基底的印刷型電解質在高效率擬固態染料敏化太陽能電池之使用

本研究中,高效能印刷型電解質將應用於擬固態染料敏化太陽能電池。印刷型電解質是以含有碘離子/三碘離子氧化還原對與3-甲氧基丙腈作為溶劑的液態電解質來製備,其中聚乙二醇(PEO)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作為固化劑以調控印刷型電解質之特性;此外,二氧化鈦奈米粒子亦作為電解質填充劑來提升電池之效能。實驗結果指出,以7/3的PEO/PMMA比例所配製的電解質可呈現最佳的印刷效果,而且使用此印刷型電解質的染敏電池具有8.48%的光電轉換效率,此效能表現優於僅以PEO作為固化劑的擬固態電池(7.63%)與一般的液態元件(8.32%)。以上結果主要是因電解質導電度之提升與電池中位於光電極/電解質界面的電荷轉移阻力增加所造成。另外,在印刷型電解質中添加10 wt.%的二氧化鈦填充劑可進一步提升擬固態電池之效率至9.12%,而使用此電解質之次模組電池元件亦具有6.78%之轉換效率。使用印刷型電解質的染敏電池在60oC熱衰減測試中具有長時間穩定之效能表現。

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