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Erschienen in: Journal of Materials Science 23/2013

01.12.2013

Synthesis and optimization of P(MMA-BA-MAA)/PEG-based polymer gel electrolytes

verfasst von: Chunmei Song, Liang Zhang, Yongguang Wang, Xin Yan, Dan Zhao

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 23/2013

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Abstract

A polymer gel electrolyte based on poly(methyl methacrylate-butyl acrylate-methacrylic acid)/polyethylene glycol 400 blend (P(MMA-BA-MAA)/PEG400) was successfully prepared by a simple and efficient procedure. The optimal ionic conductivity was achieved to be 3.12 mS cm−1 at the temperature of 30 °C when the electrolyte has the composition of 20 wt% P(MMA-BA-MAA)/PEG400 blend, 0.6 M NaI, and 0.06 M I2 in the solvent γ-butyrolactone (GBL). For tuning the ionic conductivity, various additives were introduced into the polymer gel electrolytes. The measured values of open circuit voltage, short circuit current, and total photovoltaic efficiency indicates that the adding of pyridine (PY) leads to better performance of the final dye-sensitized solar cells (DSSCs), while the adding of Guanidine thiocyante (GuSCN) leads to a worse one. 4-Tert-butylpyridine (TBP) additive takes a more complex effect on the performance of the final DSSCs. For polymer gel electrolyte with 0.5 M pyridine, the final fabricated dye-sensitized solar cell has overall energy conversion efficiency (η) of 3.63 % (0.16 cm2 active area) under AM 1.5 at irradiation of 100 mW cm−2, which reached the level of the liquid electrolyte based device (η = 3.83 % at 0.16 cm2 active area). Meanwhile, this gel electrolyte exhibits well long-term stability. The mechanism analysis revealed the dependences of ionic conductivity on the concentration of polymer and NaI and the temperatures.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Shah A, Torres P, Tscharner R, Wyrsch N, Keppner H (1999) Science 285:692CrossRef Shah A, Torres P, Tscharner R, Wyrsch N, Keppner H (1999) Science 285:692CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Wang M, Chamberland N, Breau L, Moser J-E, Humphry-Baker R, Marsan B, Zakeeruddin SM, Grätzel M (2010) Nat Chem 2:385CrossRef Wang M, Chamberland N, Breau L, Moser J-E, Humphry-Baker R, Marsan B, Zakeeruddin SM, Grätzel M (2010) Nat Chem 2:385CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Wang P, Zakeeruddin SM, Moser JE, Nazeeruddin MK, Sekiguchi T, Grätzel M (2003) Nat Mater 2:402CrossRef Wang P, Zakeeruddin SM, Moser JE, Nazeeruddin MK, Sekiguchi T, Grätzel M (2003) Nat Mater 2:402CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Chiba Y, Islam A, Watanabe Y, Komiya R, Koide N, Han L (2006) Jpn J Appl Phys 45:L638CrossRef Chiba Y, Islam A, Watanabe Y, Komiya R, Koide N, Han L (2006) Jpn J Appl Phys 45:L638CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Nazeeruddin MK, Péchy P, Renouard T, Zakeeruddin SM, Humphry-Baker R, Comte P, Liska P, Cevey L, Costa E, Shklover V, Spiccia L, Deacon GB, Bignozzi CA, Grätzel M (2001) J Am Chem Soc 123:1613CrossRef Nazeeruddin MK, Péchy P, Renouard T, Zakeeruddin SM, Humphry-Baker R, Comte P, Liska P, Cevey L, Costa E, Shklover V, Spiccia L, Deacon GB, Bignozzi CA, Grätzel M (2001) J Am Chem Soc 123:1613CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Gao F, Wang Y, Shi D, Zhang J, Wang M, Jing X, Humphry-Baker R, Wang P, Zakeeruddin SM, Grätzel M (2008) J Am Chem Soc 130:10720CrossRef Gao F, Wang Y, Shi D, Zhang J, Wang M, Jing X, Humphry-Baker R, Wang P, Zakeeruddin SM, Grätzel M (2008) J Am Chem Soc 130:10720CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Smestad GP, Spiekermann S, Kowalik J, Grant CD, Schwartzberg AM, Zhang J, Tolbert LM, Moons E (2003) Sol Energy Mater Sol Cells 76(1):85CrossRef Smestad GP, Spiekermann S, Kowalik J, Grant CD, Schwartzberg AM, Zhang J, Tolbert LM, Moons E (2003) Sol Energy Mater Sol Cells 76(1):85CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Azaceta E, Marcilla R, Sanchez-Diaz A, Palomares E, Mecerreyes D (2010) Electrochim Acta 56:42CrossRef Azaceta E, Marcilla R, Sanchez-Diaz A, Palomares E, Mecerreyes D (2010) Electrochim Acta 56:42CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Shi J, Peng S, Pei J, Liang Y, Cheng F, Chen J (2009) Appl Mater Interfaces 1:944CrossRef Shi J, Peng S, Pei J, Liang Y, Cheng F, Chen J (2009) Appl Mater Interfaces 1:944CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Wu J, Lan Z, Lin J, Huang M, Hao S, Sato T, Yin S (2007) Adv Mater 19:4006CrossRef Wu J, Lan Z, Lin J, Huang M, Hao S, Sato T, Yin S (2007) Adv Mater 19:4006CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Komiya R, Han L, Yamanaka R, Islam A, Mitate T (2004) J Photochem Photobiol A 164:123CrossRef Komiya R, Han L, Yamanaka R, Islam A, Mitate T (2004) J Photochem Photobiol A 164:123CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Li PJ, Wu JH, Huang ML, Hao SC, Lan Z, Li Q, Kang S (2007) Electrochim Acta 53:903CrossRef Li PJ, Wu JH, Huang ML, Hao SC, Lan Z, Li Q, Kang S (2007) Electrochim Acta 53:903CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Tang Z, Wu J, Li Q, Lan Z, Fan L, Lin J, Huang M (2010) Electrochim Acta 55:4883CrossRef Tang Z, Wu J, Li Q, Lan Z, Fan L, Lin J, Huang M (2010) Electrochim Acta 55:4883CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Wang P, Lu L, Gruetzmacher GA, Currier BL, Yaszemski MJ (2006) Biomaterials 27:832CrossRef Wang P, Lu L, Gruetzmacher GA, Currier BL, Yaszemski MJ (2006) Biomaterials 27:832CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Halina K, Aleksandra S (2000) J Photochem Photobiol A 180:46 Halina K, Aleksandra S (2000) J Photochem Photobiol A 180:46
19.
Zurück zum Zitat Li M, Feng S, Fang S, Xiao X, Li X, Zhou X, Lin Y (2007) Electrochim Acta 52:4858CrossRef Li M, Feng S, Fang S, Xiao X, Li X, Zhou X, Lin Y (2007) Electrochim Acta 52:4858CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Robinson RA, Stokes RH (1959) Electrolyte solutions. Butterworths, London Robinson RA, Stokes RH (1959) Electrolyte solutions. Butterworths, London
21.
Zurück zum Zitat Wang P, Zakeeruddin SM, Grätzel M, Kantlehner W, Mezger J, Stoyanov EV, Scherr O (2004) Appl Phys A 79:73CrossRef Wang P, Zakeeruddin SM, Grätzel M, Kantlehner W, Mezger J, Stoyanov EV, Scherr O (2004) Appl Phys A 79:73CrossRef
23.
24.
Zurück zum Zitat Patela R, Seoa JA, Koha JH, Kima JH, Kangb YS (2011) J Photochem Photobiol A 217:169CrossRef Patela R, Seoa JA, Koha JH, Kima JH, Kangb YS (2011) J Photochem Photobiol A 217:169CrossRef
25.
26.
Zurück zum Zitat Huo Z, Dai S, Zhang C, Kong F, Fang X, Guo L, Liu W, Hu L, Pan X, Wang K (2008) J Phys Chem B 112:12927CrossRef Huo Z, Dai S, Zhang C, Kong F, Fang X, Guo L, Liu W, Hu L, Pan X, Wang K (2008) J Phys Chem B 112:12927CrossRef
27.
28.
Zurück zum Zitat Kusama H, Konishi Y, Sugihara H, Arakawa H (2003) Sol Energy Mater Sol Cells 80:167CrossRef Kusama H, Konishi Y, Sugihara H, Arakawa H (2003) Sol Energy Mater Sol Cells 80:167CrossRef
Metadaten
Titel
Synthesis and optimization of P(MMA-BA-MAA)/PEG-based polymer gel electrolytes
verfasst von
Chunmei Song
Liang Zhang
Yongguang Wang
Xin Yan
Dan Zhao
Publikationsdatum
01.12.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 23/2013
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-013-7628-7

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