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Polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene polymer gel electrolyte-enabled dye-sensitized solar cell for sustainable energy
Journal of Applied Polymer Science ( IF 2.7 ) Pub Date : 2024-08-30 , DOI: 10.1002/app.56191 Hafza Asghar 1 , Tabinda Riaz 1 , Hafiz Abdul Mannan 1
Journal of Applied Polymer Science ( IF 2.7 ) Pub Date : 2024-08-30 , DOI: 10.1002/app.56191 Hafza Asghar 1 , Tabinda Riaz 1 , Hafiz Abdul Mannan 1
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Developed specifically to address leakage and stability concerns inherent in liquid electrolytes, this study presents a significant advancement in polymer gel electrolyte (PGE) formulation by combining potassium iodide (KI), ammonium iodide (AI) salts, and polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene (PVDF-co-HFP) as a host polymer. The tape casting method was employed to deposit the standard TiO2 paste as the photoanode and platinum paste as the counter electrode. N3 dye was incorporated, and PVDF-co-HFP was used as the PGE between the electrodes. The conductivity of PGE was measured by using a digitized conductivity meter. The quasi solid-state solar cell (QS-DSSC) assembled using single salts (KI, and AI), and mixed cations PGE was examined via photocurrent–voltage characteristics, and electrochemical impedance spectroscopy. The augmented ionic conductivity directly influences the efficiency of DSSCs. Notably, incorporating a mixed salt (KI + AI) within the PGE enhances ionic conductivity compared to single-salt-based counterparts. The resultant DSSCs using mixed salt PGE exhibit a Voc of 600 mV, Jsc of 1.01 mA/cm2, FF of 0.6089, and an efficiency of 0.369%, outperforming those using KI or AI. This highlights the perceptible advantages of employing this innovative electrolyte composition to enhance solar cell performance.
中文翻译：
用于可持续能源的聚偏二氟氟化物-共六氟丙烯聚合物凝胶电解质染料敏化太阳能电池
本研究专为解决液体电解质固有的泄漏和稳定性问题而开发，通过将碘化钾 （KI）、碘化铵 （AI） 盐和聚偏二氟乙烯-共六氟丙烯 （PVDF-co-HFP） 作为主体聚合物相结合，展示了聚合物凝胶电解质 （PGE） 配方的重大进展。采用流延法沉积标准 TiO2 浆料作为光阳极，铂浆料作为对电极。掺入 N3 染料，并使用 PVDF-co-HFP 作为电极之间的 PGE。PGE 的电导率是使用数字化电导率仪测量的。通过光电流-电压特性和电化学阻抗谱检查了使用单盐 （KI 和 AI） 和混合阳离子 PGE 组装的准固态太阳能电池 （QS-DSSC）。增强的离子电导率直接影响 DSSC 的效率。值得注意的是，与基于单盐的对应物相比，在 PGE 中加入混合盐 （KI + AI） 可以提高离子电导率。使用混合盐 PGE 的 DSSC 表现出 600 mV 的 Voc、1.01 mA/cm2 的 Jsc、0.6089 的 FF 和 0.369% 的效率，优于使用 KI 或 AI 的 DSSC。这凸显了采用这种创新电解质成分来提高太阳能电池性能的明显优势。
更新日期：2024-08-30
中文翻译：
用于可持续能源的聚偏二氟氟化物-共六氟丙烯聚合物凝胶电解质染料敏化太阳能电池
本研究专为解决液体电解质固有的泄漏和稳定性问题而开发，通过将碘化钾 （KI）、碘化铵 （AI） 盐和聚偏二氟乙烯-共六氟丙烯 （PVDF-co-HFP） 作为主体聚合物相结合，展示了聚合物凝胶电解质 （PGE） 配方的重大进展。采用流延法沉积标准 TiO2 浆料作为光阳极，铂浆料作为对电极。掺入 N3 染料，并使用 PVDF-co-HFP 作为电极之间的 PGE。PGE 的电导率是使用数字化电导率仪测量的。通过光电流-电压特性和电化学阻抗谱检查了使用单盐 （KI 和 AI） 和混合阳离子 PGE 组装的准固态太阳能电池 （QS-DSSC）。增强的离子电导率直接影响 DSSC 的效率。值得注意的是，与基于单盐的对应物相比，在 PGE 中加入混合盐 （KI + AI） 可以提高离子电导率。使用混合盐 PGE 的 DSSC 表现出 600 mV 的 Voc、1.01 mA/cm2 的 Jsc、0.6089 的 FF 和 0.369% 的效率，优于使用 KI 或 AI 的 DSSC。这凸显了采用这种创新电解质成分来提高太阳能电池性能的明显优势。
京公网安备 11010802027423号