有机小分子自组装凝胶网络对准固态染料敏化太阳电池电子动力学的影响机制（英文）

本文合成了N,N'-1,5-戊二基双月桂酰胺作为有机小分子凝胶剂,并将其应用于准固态染料敏化太阳电池(QS-DSSC)的电解质材料中.通过偏光显微镜观察到凝胶剂分子在液态电解质中形成交联凝胶网络的原位自组装过程.一方面,凝胶网络对氧化还原电对物理扩散的阻碍效应,加速了电解质/TiO_2光阳极界面的电子复合.另一方面,Li+与凝胶剂分子的酰胺基团发生锂键相互作用,减少了Li+在TiO_2表面的吸附,使TiO_2薄膜内的电子传输加快,电子注入效率(ηinj)降低,TiO_2导带边发生负移.测试表明,凝胶电池的开路电压(Voc)、单色光转化效率(IPCE)和短路电流密度(Jsc)均低于液态电解质制备的染料敏化太阳电池(L-DSSC),与上述分析结果符合,且说明电解质/TiO_2光阳极界面电子复合起了主导作用.108°C的相转变温度保证了凝胶电解质的本征稳定性,使得准固态电池在50°C和一个太阳光照条件下连续1000 h的加速老化实验中表现出优良的光热稳定性.