本發(fā)明屬于染料敏化太陽能電池領(lǐng)域，尤其涉及一種基于有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料聚合物電解質(zhì)及其制備方法。
背景技術(shù)：
染料敏化太陽能電池(DSSC)具有較低的生產(chǎn)成本、易于工業(yè)化生產(chǎn)的工藝技術(shù)及廣闊的生產(chǎn)前景，吸引了企業(yè)界人士的廣大關(guān)注。DSSC主要構(gòu)成部件包括：二氧化鈦光陽極多孔膜、光敏化劑(染料)、電解質(zhì)(含氧化還原電對)、對電極(鉑對電極、聚苯胺對電極等)；其中，電解質(zhì)的本質(zhì)為能夠?qū)щ姷娜芤?，承?dān)著輸運電荷的任務(wù)。
電解質(zhì)按照存在狀態(tài)的可分為液態(tài)電解質(zhì)、準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì)。傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)具有較低的粘度、較快的氧化還原電對的傳輸速率，是最為常用的電解質(zhì)，然而該種電解質(zhì)溶劑易揮發(fā)、可能與密封劑反應(yīng)、毒性大等問題影響其穩(wěn)定性與未來應(yīng)用。而固態(tài)電解質(zhì)具有良好的長期穩(wěn)定性，但電解質(zhì)中離子擴(kuò)散速度慢且電導(dǎo)率低，影響著其應(yīng)用。準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)是介于液態(tài)與固態(tài)電解質(zhì)之間，包括聚合物電解質(zhì)、高分子聚合物、納米粒子等，其中聚合物電解質(zhì)具有高相對分子質(zhì)量，穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)框架和良好的機(jī)械強(qiáng)度，但是此類電解質(zhì)的導(dǎo)電性較差，且電解質(zhì)與光陽極與對電極界面之間的阻抗較高，此類缺點限制了聚合物電解質(zhì)的應(yīng)用。
中國專利公開號CN 103489645 A所提出的凝膠電解質(zhì)將氧化石墨烯引入離子聚合物離子液體中，由于氧化石墨烯的引入，所制備電解質(zhì)較高的離子電導(dǎo)率，不含有毒試劑，但該種電解質(zhì)成分復(fù)雜，所需離子液體種類較多，原料合成困難，制備成本高。中國專利公開號CN 101483104 A所提出的聚合物凝膠電解質(zhì)及其制備方法，采用聚乙二醇或聚丙二醇作為聚合物體系，加入硅烷偶聯(lián)劑(正硅酸乙酯/正硅酸甲酯/正硅酸丁酯)及無機(jī)溶膠粒子(二氧化硅)作為改性劑，得到聚合物電解質(zhì)，該方法所制備聚合物電解質(zhì)具有良好的熱穩(wěn)定性，制備方法簡單，但該電解質(zhì)制備成本較高，且電導(dǎo)率低，限制了該電解質(zhì)的應(yīng)用。中國專利公開號CN 103489644 A所提出的染料敏化太陽能電池用碘基聚合物凝膠電解質(zhì)及其制備方法，所制備凝膠電解質(zhì)由側(cè)鏈帶有N-雜環(huán)的聚合物(PVP、P4VP)、碘單質(zhì)、有機(jī)溶劑(PC、EC)及PVDF構(gòu)成，該方法所制備聚合物凝膠電解成分復(fù)雜，制備困難，穩(wěn)定性差，難以應(yīng)用。
由以上分析可知，目前的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)，大多需要種類繁多的化學(xué)藥品及復(fù)雜的合成步驟，且電導(dǎo)率偏低。因此，研發(fā)一種綠色環(huán)保、穩(wěn)定，同時高電導(dǎo)、結(jié)構(gòu)簡單的準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)，可以大幅度提高染料敏化太陽能電池的光電效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種染料敏化太陽能電池用基于有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料聚合物電解質(zhì)及其制備方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：
一種染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)，所述聚合物電解質(zhì)中添加有有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料，所述有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料選自中的一種或幾種。
作為一個總的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的聚合物電解質(zhì)的制備方法，包括以下步驟：
(1)向N-甲基吡咯烷酮中加入瓊脂糖，水浴恒溫條件下攪拌均勻，形成均一溶液；
(2)待步驟(1)制備的均一溶液冷卻后，在常溫下加入單質(zhì)碘和碘鹽繼續(xù)攪拌均勻；
(3)加入有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料，攪拌至其完全溶解，即完成所述聚合物電解質(zhì)的制備。
上述的制備方法，優(yōu)選的，所述瓊脂糖的結(jié)構(gòu)為：
上述的制備方法，優(yōu)選的，所述瓊脂糖的加入量為N-甲基吡咯烷酮質(zhì)量的3wt.％～4.5wt.％。申請人通過大量的實驗研究發(fā)現(xiàn)，瓊脂糖含量過低，無法形成聚合物骨架，構(gòu)成準(zhǔn)固態(tài)太陽能電池；瓊脂糖含量過高時，會形成大量的聚合物團(tuán)聚，阻礙電解質(zhì)中的離子傳輸，減低離子電導(dǎo)率。
上述的制備方法，優(yōu)選的，所述碘鹽選自碘化鋰、碘化鈉的一種或幾種。
上述的制備方法，優(yōu)選的，所述單質(zhì)碘的加入量為N-甲基吡咯烷酮質(zhì)量的0.12wt.％～0.15wt.％；所述碘鹽與單質(zhì)碘的摩爾比值為1～1.5。單質(zhì)碘在電解質(zhì)中會與I-形成氧化還原電對I-/I3-，其中I-在光陽極還原成基態(tài)，而I3-在對電極氧化成I-，單質(zhì)碘含量過高或過低，均會導(dǎo)致氧化還原電對I-/I3-成分不均衡，對電解質(zhì)中離子傳輸由較大影響。
上述的制備方法，優(yōu)選的，所述有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料的加入量為瓊脂糖的2wt.％～4wt.％。本發(fā)明有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料的加入量過低時，無法起到改性作用；而加入量過多時，由于有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料中有機(jī)基團(tuán)的作用，會破壞聚合物的骨架結(jié)構(gòu)，減少電子傳輸通道。
上述的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，水浴溫度為70～90℃，攪拌速度為500～700r/min，攪拌時間為3.5～5h。
上述的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(2)中，攪拌速度為500～700r/min，攪拌的時間為3.5～5h。
上述的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(3)中，攪拌速度為500～700r/min，攪拌的時間為4～6h。
本發(fā)明創(chuàng)新性的在染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)中引入有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料，該有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料具有較高的導(dǎo)電率，相較于石墨烯、硫化鉬等二維材料，其有機(jī)結(jié)構(gòu)中的C-O基，將會與瓊脂糖間的羥基相互作用，增加聚合物電解質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使其具有良好的溶解性能和分散性能，并提供額外的電子通道；另外，申請人通過研究還發(fā)現(xiàn)，該有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料對于I3-/I-具有催化作用，促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移；申請人將此類二維材料引入聚合物電解質(zhì)中，并成功應(yīng)用于染料敏化太陽能電池，大大提高了電解質(zhì)的電導(dǎo)率，最終達(dá)到提高電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率，增強(qiáng)了太陽能器件的光電性能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
(1)本發(fā)明的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)，具有較大的穩(wěn)定性；該聚合物電解質(zhì)中引入有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料，提供額外電荷通道，提高了電解質(zhì)的電導(dǎo)率。
(2)本發(fā)明的聚合物電解質(zhì)聚合為電解質(zhì)后附著在器件上成固態(tài)薄膜，因此使用過程中不存在滲漏問題。
(3)本發(fā)明的聚合物電解質(zhì)相較于傳統(tǒng)聚合物電解質(zhì)，易于合成，具有較高的離子電導(dǎo)率綠色環(huán)保，在光電器件中應(yīng)用使得光學(xué)器件保持較高的光電性能和光電轉(zhuǎn)換效率。
(4)本發(fā)明同時也為有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料提供新的應(yīng)用方向。
具體實施方式
為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合較佳的實施例對本文發(fā)明做更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體實施例。
除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
除非另有特別說明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過市場購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。
實施例1：
一種本發(fā)明的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)，該聚合物電解質(zhì)中含有有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料
本實施例的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)的制備方法，包括以下步驟：
(1)取20.45g N-甲基吡咯烷酮(NMP)，放入60mL棕色瓶中，加入0.4301g瓊脂糖在80℃水浴加熱的條件下攪拌4h，攪拌速度控制為500r/min，形成均一溶液；
(2)待步驟(1)制備的均一溶液冷卻后，加入0.2782g I2與0.1261g LiI，室溫下攪拌4.3h，攪拌速度控制為500r/min；
(3)取瓊脂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的2％(8.6mg)，加入棕色瓶中，室溫下繼續(xù)攪拌4h，攪拌速度控制為500r/min，得到聚合物電解質(zhì)。測試本實施例制備的電解質(zhì)的性能：在室溫環(huán)境下，采用鉑電極為測試電極，測得電解質(zhì)的電導(dǎo)率為3.32×10-3S/cm。
采用刮涂方法將TiO2料漿(固液質(zhì)量比1:7)涂覆于導(dǎo)電玻璃表面，使之成膜，經(jīng)500℃熱處理35分鐘后，放入溶解有0.4×10-3mol/LN719染料的無水乙醇溶液中，在室溫下敏化12h，制成染料敏化的TiO2光陽極。
將本實施例制備的聚合物電解質(zhì)滴加在上述制備的染料敏化的TiO2光陽極上，放入真空干燥箱中，升溫至80℃，保溫1h，使得聚合物電解質(zhì)收縮至粘稠狀，再加上對電極，繼續(xù)在85℃下烘烤1h，制成聚合物染料敏化太陽能電池。測試該染料敏化太陽能電池的性能：在室溫環(huán)境中，使用氙燈模擬太陽光，光強(qiáng)為80mW/cm2(光強(qiáng)：使用硅光電二極管標(biāo)定條件下)，測得聚合物染料敏化太陽能電池，有效光照面積為0.25cm2的光電轉(zhuǎn)換效率為2.73％。
實施例2：
一種本發(fā)明的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)，該聚合物電解質(zhì)中含有有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料
本實施例的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)的制備方法，包括以下步驟：
(1)取20.32g N-甲基吡咯烷酮(NMP)，放入60mL棕色瓶中，加入0.4301g瓊脂糖在80℃水浴加熱的條件下攪拌4h，攪拌速度控制為550r/min，形成均一溶液；
(2)待步驟(1)制備的均一溶液冷卻后，加入0.2753gI2與0.1246gLiI，室溫下攪拌4.3h，攪拌速度控制為550r/min；
(3)取瓊脂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3％(12.96mg)，加入棕色瓶中，室溫下繼續(xù)攪拌4.5h，攪拌速度控制為550r/min，得到聚合物電解質(zhì)。測試該聚合物電解質(zhì)的性能：在室溫環(huán)境下，采用鉑電極為測試電極，測得電解質(zhì)的電導(dǎo)率為4.38×10-3S/cm。
采用刮涂方法將TiO2料漿(固液質(zhì)量比1:7)涂覆于導(dǎo)電玻璃表面，使之成膜，經(jīng)500℃熱處理35分鐘后，放入溶解有0.4×10-3mol/LN719染料的無水乙醇溶液中，在室溫下敏化12h，得到染料敏化的TiO2光陽極。
將本實施例制備的聚合物電解質(zhì)滴加在上述制備的染料敏化的TiO2光陽極上，放入真空干燥箱中，升溫至80℃，保溫1h，使得聚合物電解質(zhì)收縮至粘稠狀，再加上對電極，繼續(xù)在85℃下烘烤1h，制成聚合物染料敏化太陽能電池。測試該聚合物染料敏化太陽能電池的性能：在室溫環(huán)境中，使用氙燈模擬太陽光，光強(qiáng)為80mW/cm2(光強(qiáng)：使用硅光電二極管標(biāo)定條件下)，測得聚合物染料敏化太陽能電池，有效光照面積為0.25cm2的光電轉(zhuǎn)換效率為3.23％。
實施例3：
一種本發(fā)明的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)，該聚合物電解質(zhì)中含有有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料
本實施例的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)的制備方法，包括以下步驟：
(1)電解質(zhì)的制備：取20.26g N-甲基吡咯烷酮(NMP)，放入60mL棕色瓶中，加入0.4301g瓊脂糖在80℃水浴加熱的條件下攪拌4h，攪拌速度控制為600r/min，形成均一溶液；
(2)待步驟(1)制備的均一溶液冷卻后，加入0.2725g I2與0.1267g LiI，室溫下攪拌4.3h，攪拌速度控制為600r/min；
(3)取瓊脂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)2％的加入棕色瓶中，室溫下繼續(xù)攪拌4.8h，攪拌速度控制為600r/min，即得到聚合物電解質(zhì)。測試該聚合物電解質(zhì)的性能：在室溫環(huán)境下，采用鉑電極為測試電極，測得電解質(zhì)的電導(dǎo)率為5.27×10-3S/cm。
采用刮涂方法將TiO2料漿(固液質(zhì)量比1:7)涂覆于導(dǎo)電玻璃表面，使之成膜，經(jīng)500℃熱處理35分鐘后，放入溶解有0.4×10-3mol/LN719染料的無水乙醇溶液中，在室溫下敏化12h，得到染料敏化的TiO2光陽極。
將本實施例制備的聚合物電解質(zhì)滴加在上述制備的染料敏化的TiO2光陽極上，放入真空干燥箱中，升溫至80℃，保溫1h，使得聚合物電解質(zhì)收縮至粘稠狀，再加上對電極，繼續(xù)在85℃下烘烤1h，制成聚合物染料敏化太陽能電池。測試該聚合物染料敏化太陽能電池的性能：在室溫環(huán)境中，使用氙燈模擬太陽光，光強(qiáng)為80mW/cm2(光強(qiáng)：使用硅光電二極管標(biāo)定條件下)，測得聚合物染料敏化太陽能電池，有效光照面積為0.25cm2的光電轉(zhuǎn)換效率為4.13％。
實施例4：
一種本發(fā)明的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)，該聚合物電解質(zhì)中含有有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料
本實施例的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)的制備方法，包括以下步驟：
(1)取20.32g N-甲基吡咯烷酮(NMP)，放入60mL棕色瓶中，加入0.4301g瓊脂糖在80℃水浴加熱的條件下攪拌5h，攪拌速度控制為650r/min，形成均一溶液；
(2)待步驟(1)制備的均一溶液冷卻后，加入0.2713g I2與0.1253g LiI，室溫下攪拌4.3h，攪拌速度控制為650r/min；
(3)取瓊脂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3％加入棕色瓶中，室溫下繼續(xù)攪拌5.3h，攪拌速度控制為650r/min，得到聚合物電解質(zhì)。測試該聚合物電解質(zhì)的性能：在室溫環(huán)境下，采用鉑電極為測試電極，測得電解質(zhì)的電導(dǎo)率為7.43×10-3S/cm。
采用刮涂方法將TiO2料漿(固液質(zhì)量比1:7)涂覆于導(dǎo)電玻璃表面，使之成膜，經(jīng)500℃熱處理35分鐘后，放入溶解有0.4×10-3mol/LN719染料的無水乙醇溶液中，在室溫下敏化12h，得到染料敏化的TiO2光陽極。
將本實施例制備的聚合物電解質(zhì)滴加在上述制備的染料敏化的TiO2光陽極上，放入真空干燥箱中，升溫至80℃，保溫1h，使得聚合物電解質(zhì)收縮至粘稠狀，再加上對電極，繼續(xù)在85℃下烘烤1h，制成聚合物染料敏化太陽能電池。測試該聚合物染料敏化太陽能電池的性能：在室溫環(huán)境中，使用氙燈模擬太陽光，光強(qiáng)為80mW/cm2(光強(qiáng)：使用硅光電二極管標(biāo)定條件下)，測得聚合物染料敏化太陽能電池，有效光照面積為0.25cm2的光電轉(zhuǎn)換效率為4.85％。
實施例5：
一種本發(fā)明的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)，該聚合物電解質(zhì)中含有有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料
本實施例的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)的制備方法，包括以下步驟：
(1)取20.25g N-甲基吡咯烷酮(NMP)，放入60mL棕色瓶中，加入0.4301g瓊脂糖在80℃水浴加熱的條件下攪拌4h，攪拌速度控制為700r/min，形成均一溶液；
(2)待步驟(1)制備的均一溶液冷卻后，加入0.2658g I2與0.1211g LiI，室溫下攪拌4.5h，攪拌速度控制為700r/min；
(3)取瓊脂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的4％的加入棕色瓶中，室溫下繼續(xù)攪拌5.8h，攪拌速度控制為700r/min，得到聚合物電解質(zhì)。測試該聚合物電解質(zhì)的性能：在室溫環(huán)境下，采用鉑電極為測試電極，測得電解質(zhì)的電導(dǎo)率為4.35×10-3S/cm。
采用刮涂方法將TiO2料漿(固液質(zhì)量比1:7)涂覆于導(dǎo)電玻璃表面，使之成膜，經(jīng)500℃熱處理35分鐘后，放入溶解有0.4×10-3mol/L N719染料的無水乙醇溶液中，在室溫下敏化12h，得到染料敏化的TiO2光陽極。
將本實施例制備的聚合物電解質(zhì)滴加在上述制備的染料敏化的TiO2光陽極上，放入真空干燥箱中，升溫至80℃，保溫1h，使得聚合物電解質(zhì)收縮至粘稠狀，再加上對電極，繼續(xù)在85℃下烘烤1h，制成聚合物染料敏化太陽能電池。
測試本實施例所得的聚合物染料敏化太陽能電池的性能：在室溫環(huán)境中，使用氙燈模擬太陽光，光強(qiáng)為80mW/cm2(光強(qiáng)：使用硅光電二極管標(biāo)定條件下)，測得聚合物染料敏化太陽能電池，有效光照面積為0.25cm2的光電轉(zhuǎn)換效率為3.96％。
對比例1：
本對比例的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)中不含有有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料，其具體制備方法，包括以下步驟：
(1)取20.25g N-甲基吡咯烷酮(NMP)，放入60mL棕色瓶中，加入0.4301g瓊脂糖在80℃水浴加熱的條件下攪拌4h，攪拌速度控制為600r/min；
(2)加入0.2658g I2與0.1211g LiI，室溫下攪拌5h，攪拌速度控制為600r/min，得到電解質(zhì)。測試該聚電解質(zhì)的性能：在室溫環(huán)境下，采用鉑電極為測試電極，測得電解質(zhì)的電導(dǎo)率為2.39×10-3S/cm。
采用刮涂方法將TiO2料漿(固液質(zhì)量比1:7)涂覆于導(dǎo)電玻璃表面，使之成膜，經(jīng)500℃熱處理35分鐘后，放入溶解有0.4×10-3mol/LN719染料的無水乙醇溶液中，在室溫下敏化12h，得到染料敏化的TiO2光陽極。
將本實施例制備的電解質(zhì)滴加在上述制備的染料敏化的TiO2光陽極上，放入真空干燥箱中，升溫至80℃，保溫1h，使得聚合物電解質(zhì)收縮至粘稠狀，再加上對電極，繼續(xù)在85℃下烘烤1h，制成聚合物染料敏化太陽能電池。
測試本對比例的染料敏化太陽能電池的性能：在室溫環(huán)境中，使用氙燈模擬太陽光，光強(qiáng)為80mW/cm2(光強(qiáng)：使用硅光電二極管標(biāo)定條件下)，測得該染料敏化太陽能電池，有效光照面積為0.25cm2的光電轉(zhuǎn)換效率為1.94％。
從對比例1與實施例1—5的實驗結(jié)果可知，經(jīng)過有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料的添加，使得聚合物染料敏化太陽能電池的光電效率由1.94％至少升高至2.73％，電導(dǎo)率也由2.39×10-3S/cm至少升高到3.32×10-3S/cm。當(dāng)選用其所占瓊脂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3wt.％時，得到較為理想的電解質(zhì)電導(dǎo)率與光電效率，分別為7.43×10-3S/cm和4.85％。
對比例2：
本對比例的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)，其采用制備過程復(fù)雜的二元過渡金屬氧化物二維材料，該聚合物電解質(zhì)具體的制備方法，包括以下步驟：
(1)取20.25g N-甲基吡咯烷酮(NMP)放入60mL棕色瓶中，加入0.4301g瓊脂糖在80℃水浴加熱的條件下攪拌4h，攪拌速度控制為700r/min；
(2)加入0.2982g I2與0.1261g LiI，室溫下攪拌4h，攪拌速度控制為700r/min，加入0.0133g二元過渡金屬氧化物ZnCo2O4二維材料(制備方法參照Ionics.,2016,1-6)，室溫下攪拌4h，攪拌速度控制為700r/min，得到瓊脂糖基的聚合物電解質(zhì)。測試該聚合物電解質(zhì)的性能：在室溫環(huán)境下，采用鉑電極為測試電極，測得電解質(zhì)的電導(dǎo)率為3.31×10-3S/cm。
采用刮涂方法將TiO2料漿(固液質(zhì)量比1:7)涂覆于導(dǎo)電玻璃表面，使之成膜，經(jīng)500℃熱處理35分鐘后，放入0.4×10-3mol/L的N719染料無水乙醇溶液中，在室溫下敏化12h，得到染料敏化的TiO2光陽極。
將本對比例制備的聚合物電解質(zhì)滴加在上述制備的染料敏化的TiO2光陽極上，放入真空干燥箱中，升溫至80℃，保溫1h，使得聚合物電解質(zhì)收縮至粘稠狀，再加上對電極，繼續(xù)在85℃下烘烤1h，制成聚合物染料敏化太陽能電池。
測試本對比例所得的聚合物染料敏化太陽能電池的性能：在室溫環(huán)境中，使用氙燈模擬太陽光，光強(qiáng)為80mW/cm2(光強(qiáng)：使用硅光電二極管標(biāo)定條件下)，測得聚合物染料敏化太陽能電池，有效光照面積為0.25cm2的光電轉(zhuǎn)換效率為2.47％。
從對比例2與實施例1—5的實驗結(jié)果比較可知，若將本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)雜化二維材料更換為制備過程更復(fù)雜的二元過渡金屬氧化物二維材料，所得染料敏化太陽能電池的光電效率僅為2.47％，電解質(zhì)電導(dǎo)率為3.31×10-3S/cm，而本發(fā)明的電解質(zhì)電導(dǎo)率至少也達(dá)到了3.32×10-3S/cm，電池光電效率為2.73％(實施例1)；而本發(fā)明的電解質(zhì)的電導(dǎo)率甚至能達(dá)到7.43×10-3S/cm，光電轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到4.85％(見實施例2)，遠(yuǎn)高于本對比例的電解質(zhì)的電導(dǎo)率和光電轉(zhuǎn)換效率。由此可見，本發(fā)明的聚合物電解質(zhì)不僅合成方法簡單，成本低，電導(dǎo)率高，采用該聚合物電解質(zhì)的染料敏化太陽能電池的光電性能也有較大的提高。
綜上，本發(fā)明的染料敏化太陽能電池用聚合物電解質(zhì)的合成方法簡單，電導(dǎo)率高，成本低，穩(wěn)定高效。使用本發(fā)明聚合物電解質(zhì)的染料敏化太陽能電池，短路電流密度及開路電壓均有增加，最終提高了染料敏化太陽能電池的光電效率。