题目：基于新型有机离子导体的固态电解质及其在染料敏化太阳电池中的应用

染料敏化太阳电池(DSSC)是利用染料分子吸收可见光，并能将太阳能转换成电能的一种新型光伏太阳能电池。DSSC具有制作工艺简单、成本低、光电转化效率高等优点，一经发现即引起全世界的广泛研究。如何提高染料敏化太阳电池的光电转化效率及稳定性成为该领域目前最为关键的问题。本论文创新性的将噻唑、苯并噻唑、吡唑类双中心阳离子有机离子晶体用作染料敏化太阳电池的固态电解质，摆脱了固态电解质通常以咪唑为基体的模式，增加了固态电解质的种类，同时解决了传统液态电解质易挥发、易泄露等引起的稳定性差、效率低等问题。主要研究内容如下： (1)设计合成了一系列以噻唑、苯并噻唑为基本结构单元的双阳离子型有机离子导体，并以其为基质，添加I2、I-源(1,2-二甲基-3-丙基咪唑碘，即DMPII)、电子复合抑制剂(叔丁基吡啶，即TBP)后配制成固态电解质，应用于染料敏化太阳能电池。通过核磁1HNMR、12CNMR、IR进行结构表征, 通过X-射线衍射、扫描电子显微镜、热重分析、稳态伏安曲线 、光电流密度-电压(J-V)曲线和电化学阻抗分析来研究该材料的性能及电池的机理。双阳离子阳离子晶体具有更大的体积，且能够提供更多机会来调整他们的物理及化学性能来适应体系的需求，因而应该比小体积的传统离子晶体性能更优越。实验结果表明，基于N-甲基苯并噻唑结构的双阳离子离子导体，具有良好的电导率及应用价值，在模拟太阳光(AM 1.5G，100mW·cm-2)下，可以实现7.9%的光电转换效率。 (2)设计合成了一系列以乙基吡唑为基本结构单元的双阳离子型有机离子导体，并以其为基质，添加I2、I-源(1,2-二甲基-3-丙基咪唑碘，即DMPII)、电子复合抑制剂(叔丁基吡啶，即TBP)后配制成固态电解质，应用于染料敏化太阳能电池。通过核磁1HNMR、12CNMR、MS、IR进行结构表征, 通过X-射线衍射、扫描电子显微镜、热重分析、稳态伏安曲线 、光电流密度-电压(J-V)曲线和电化学阻抗分析来研究该材料的性能及电池的机理。理论上，这类双阳离子结构离子晶体不仅可以减少电子复合速率，还可以加强电解质物化性能调节的灵活性。实验结果表明，这种新型双阳离子全固态DSSC在模拟太阳光(AM1.5G，100 mW·cm−2)下能达到5.88%的光电转化效率。