[发明专利]用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质，其特征在于：包括双离子液体电解质、凝胶剂、TiO₂纳米粒子；

所述双离子液体电解质包括摩尔比为1：(0.5～1.5)的锍阳离子液体和二乙基甲基锍碘离子液体。

2.根据权利要求1所述的用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质，其特征在于：所述锍阳离子液体中的阳离子为[(CH₃)₂SC₄H₉]⁺，阴离子为[N(SO₂CF₃)₂]^-、[C(SO₂CF₃)₃]^-，[PF₆]^-、[(C₂F₅)₃PF₃]^-中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1或2所述的用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质，其特征在于所述凝胶剂采用以下方法获得：依次将摩尔比为1：1.16的乙烯基苄氯和二乙烯基苯，三氟化硼和正庚万投入反应器中，在25℃下，边搅拌边进行阳离子聚合反应，反应时间15min，之后加入乙醇中止反应，将反应物过滤，所得沉淀用乙醇冲洗，然后在60℃下真空干燥24h，得到所述凝胶剂。

4.根据权利要求1、2或4所述的用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质，其特征在于所述TiO₂纳米粒子采用以下方法获得：将质量比为1:1的甲基咪唑和TiO₂投入DMF中，超声5min，然后在25℃下，剧烈搅拌24h，所得产物离心分离，将分离的粗产物用乙醇清洗，最后在60℃下真空干燥24h，得到所述TiO2纳米粒子。

5.根据权利要求5所述的用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质，其特征在于：双离子液体电解质还包括碘化锂、碘、4-叔丁基吡啶和溶剂。

6.根据权利要求6所述的用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质，其特征在于：所述溶剂为3-甲氧基丙酯、碳酸丙二酯或碳酸乙烯酯中的一种。

7.一种根据权利要求5或6所述的用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、分别制备凝胶剂和TiO₂纳米粒子；

步骤二、将碘化锂、碘、4-叔丁基吡啶和溶剂分别加入双离子液体，在60℃下搅拌8h，得到所述双离子液体电解质；

步骤三、把步骤一中得到的凝胶剂加入步骤二中得到的所述双离子液体电解质中形成聚离子液体凝胶电解质，在60℃下搅拌8h，然后将步骤一中得到的TiO2纳米粒子加入聚离子液体凝胶电解质中继续搅拌8h，冷却至室温得到成品。

8.根据权利要求8所述的用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质的制备方法，其特征在于：步骤二中所述碘化锂、碘、4-叔丁基吡啶和双离子液体的摩尔比为(0.05-0.15)：(0.1-0.8)：(0.1-0.6)：(0.5-1.0)。

9.根据权利要求8或9所述的用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质的制备方法，其特征在于：步骤三中所述凝胶剂的用量为所述离子液体电解质总质量的0.5％-12％。

10.根据权利要求8或9所述的用于染料敏化太阳能电池的凝胶电解质的制备方法，其特征在于：步骤三中所述TiO₂纳米粒子的用量为所述离子液体电解质总质量的1％-8％。