一种光响应性凝胶电解质及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种光响应性凝胶电解质及其制备方法和应用，所述的光响应性凝胶电解质包括电解液，还包括偶氮苯/聚合物基体混合物；其中所述的偶氮苯/聚合物基体混合物由偶氮苯、聚合物基体混合制得。本发明提供的光响应性凝胶电解质，通过在聚合物基体中引入偶氮苯，利用偶氮苯吸收透过光阳极进入电解质中的光，偶氮苯发生异构现象带动聚合物链段的运动，促进离子在聚合物基体中的迁移，实现提高电解质离子电导率的目的，提高染料敏化太阳能电池的光电转换率。

权利要求

1.一种光响应性凝胶电解质，其特征在于，包括电解液，还包括偶氮苯/聚合物基体混合物；其中所述的偶氮苯/聚合物基体混合物由偶氮苯、聚合物基体混合制得；

所述的偶氮苯包含下式的一种或多种：

其中，n＝1～11；R1、R2独立的为羟基、羧基、醛基中的一种；

所述的聚合物基体为聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)、聚氧乙烯醚、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的光响应性凝胶电解质，其特征在于，所述的电解液包括有机溶剂、氧化还原电对、添加剂。

3.如权利要求2所述的光响应性凝胶电解质，其特征在于，所述的氧化还原电对包括I2/- - - -I，Br2/Br，(SCN)2/SCN，(SeCN)2/SeCN中的一种或多种。

4.如权利要求2所述的光响应性凝胶电解质，其特征在于，所述的添加剂包括4-叔丁基吡啶、N-甲基苯并咪唑中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的光响应性凝胶电解质，其特征在于，所述的电解液还包括离子液体。

6.一种光响应性凝胶电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)偶氮苯/聚合物基体混合物的制备：将聚合物基体溶解至溶剂中，升温至50℃～70℃后加入偶氮苯，搅拌均匀后冷却，除去溶剂后干燥即得到偶氮苯/聚合物基体混合物；

(2)偶氮苯/聚合物凝胶电解质的制备：将步骤(1)中制备得到的偶氮苯/聚合物基体混合物与电解液混合，得到光响应性凝胶电解质；

步骤(1)中所述的偶氮苯包含下式的一种或多种：

其中，n＝1～11；R1、R2独立的为羟基、羧基、醛基、氨基中的一种；

步骤(1)中所述的聚合物基体为聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)、聚氧乙烯醚、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物中的一种或多种。

7.一种如权利要求1所述的光响应性凝胶电解质或如权利要求6所述的光响应性凝胶电解质的制备方法在染料敏化太阳能电池中的应用。

8.一种如权利要求1所述的偶氮苯/聚合物基体混合物或如权利要求6所述的光响应性凝胶电解质的制备方法中步骤(1)所制备的偶氮苯/聚合物基体混合物在染料敏化太阳能电池中的应用。

说明书

一种光响应性凝胶电解质及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及染料敏化太阳能电池领域，尤其涉及一种光响应性凝胶电解质及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 化石能源是不可再生能源，正逐渐耗尽，特别是最近几年新兴国家的快速发展，对能源的需求大大提高。与此同时，化石能源的使用产生大量的温室气体，引发全球气候变化。太阳能替代传统化石能源是解决能源危机以及保护环境的最佳途径。近年来，太阳能电池的发展非常迅速，已经广泛应用在国民经济的许多领域。但是就目前太阳能电池高成本一直是太阳能电池推广使用的瓶颈，所以制作成本低、稳定、高效率的太阳能电池是太阳能电池产业的研究重点，也是太阳能电池能否大范围推广使用的先决条件。

[0003] 染料敏化太阳能电池(DSSCs)是一种新型太阳能电池，与传统硅太阳能电池相比具有光电转换率高、成本低、制作工艺简单等优点。虽然基于液态电解质的染料敏化太阳能电池取得了较高的光电转换效率，但是液态电解质易泄露、挥发，致使组装而成的电池密封困难，且在长期实际应用中性能下降，使用寿命缩短。全固态电解质在电荷传输能力上表现出持续的稳定性，因此被广泛认为是非常有前景的替代品，但其存在的问题是较低的离子电导率。因此，结合液体电解质的快速电荷传输动力以及全固态电解质的电荷传输稳定性，现今设计出了聚合物凝胶电解质的三维网络。

[0004] 凝胶电解质的离子电导率与液体电解质相比依旧有差距，所以现今研究的热点是如何提高凝胶电解质的离子电导率。而在目前的研究工作中，有相关研究工作者将导电纳米粒子加入电解质中，提高离子电导率的同时，缩短了氧化还原电对到电极/电解质界面的扩散路径，但该类凝胶电解质一般是非均相的，长时间使用会出现固液分离以及纳米粒子团聚的现象。

[0005] 目前，关于通过紫外-可见光响应异构现象带动聚合物分子链运动，促进离子在聚合物网络中的迁移，从而提高凝胶电解质离子电导率的研究未见报道。

发明内容

[0006] 针对现有技术的不足，本发明公开了一种光响应性凝胶电解质及其制备方法和应用。

[0007] 第一方面，本发明提供了一种光响应性凝胶电解质，包括电解液，还包括偶氮苯/聚合物基体混合物；其中所述的偶氮苯/聚合物基体混合物由偶氮苯、聚合物基体混合制得。

[0008] 优选的，所述的偶氮苯包含但不限于下式的一种或多种：

[0009]

[0010] 其中，n＝1～11；R1、R2独立的为羟基、羧基、醛基、氨基中的一种。

[0011] 优选的，所述的聚合物基体包括但不限于聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)、聚氧乙烯醚、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物中的一种或多种。

[0012] 优选的，所述的电解液包括有机溶剂、氧化还原电对、添加剂。

[0013] 进一步优选的，所述的有机溶剂包括腈类和/或碳酸酯类。

[0014] 更进一步优选的，所述的有机溶剂包括但不限于乙腈、3-甲氧基丙腈、碳酸乙烯酯中的一种或多种。

[0015] 进一步优选的，所述的氧化还原电对包括但不限于I2/I-，Br2/Br-，(SCN)2/SCN-，(SeCN)2/SeCN-中的一种或多种。

[0016] 进一步优选的，所述的添加剂包括但不限于4-叔丁基吡啶、N-甲基苯并咪唑中的一种或多种。

[0017] 优选的，所述的电解液还包括离子液体。

[0018] 进一步优选的，所述的离子液体包括但不限于二甲基丙基咪唑碘、1-甲基-3-丙基咪唑碘、1-丁基-3-甲基咪唑碘、1-甲基-3-己基咪唑碘中的一种或多种。

[0019] 优选的，所述的偶氮苯与聚合物基体的质量比为1:1～99。

[0020] 优选的，偶氮苯/聚合物基体混合物与电解液的质量比为1:20～20:1。

[0021] 进一步优选的，所述的偶氮苯/聚合物基体混合物与电解液的质量比为1:20～1:1。

[0022] 优选的，所述的添加剂的浓度为0.4～0.6mol/L。进一步优选为0.5mol/L。

[0023] 优选的，所述的氧化还原电对的浓度分别为0.01～0.1mol/L、0.4～0.6mol/L。进一步优选为0.05mol/L、0.5mol/L。

[0024] 优选的，所述的离子液体的浓度为0.2～0.4mol/L。进一步优选为0.3mol/L。

[0025] 第二方面，本发明提供了一种光响应性凝胶电解质的制备方法，包括以下步骤：

[0026] (1)偶氮苯/聚合物基体混合物的制备：将聚合物基体溶解至溶剂中，升温至50℃～70℃后加入偶氮苯，搅拌均匀后冷却，除去溶剂后干燥即得到偶氮苯/聚合物基体混合物；

[0027] (2)偶氮苯/聚合物凝胶电解质的制备：将步骤(1)中制备得到的偶氮苯/聚合物基体混合物与电解液混合，得到光响应性凝胶电解质。

[0028] 优选的，步骤(1)中所述的偶氮苯与聚合物基体的质量比为1:1～99。

[0029] 优选的，步骤(1)中所述的偶氮苯包含但不限于下式的一种或多种：

[0030]

[0031] 其中，n＝1～11；R1、R2独立的为羟基、羧基、醛基、氨基中的一种。

[0032] 优选的，步骤(1)中所述的聚合物基体包括但不限于聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)、聚氧乙烯醚、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物中的一种或多种。

[0033] 优选的，步骤(1)中所述的溶剂包括但不限于N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、三氯甲烷、乙腈中的一种或多种。

[0034] 优选的，步骤(1)中所述的搅拌的时间为4～8h。

[0035] 进一步优选的，步骤(1)中所述的搅拌的时间为6h。

[0036] 优选的，步骤(2)中偶氮苯/聚合物基体混合物与电解液的质量比为1:20～20:1。

[0037] 进一步优选的，步骤(2)中所述的偶氮苯/聚合物基体混合物与电解液的质量比为1:20～1:1。

[0038] 优选的，步骤(2)中所述的电解液包括有机溶剂、氧化还原电对、添加剂。

[0039] 进一步优选的，所述的有机溶剂包括腈类和/或碳酸酯类。

[0040] 更进一步优选的，所述的有机溶剂包括但不限于乙腈、3-甲氧基丙腈、碳酸乙烯酯中的一种或多种。

[0041] 进一步优选的，所述的氧化还原电对的浓度分别为0.01～0.1mol/L、0.4～0.6mol/L。更进一步优选为0.05mol/L、0.5mol/L。

[0042] 进一步优选的，所述的氧化还原电对包括但不限于I2/I-，Br2/Br-，(SCN)2/SCN-，(SeCN)2/SeCN-中的一种或多种。

[0043] 进一步优选的，所述的添加剂的浓度为0.4～0.6mol/L。更进一步优选为0.5mol/L。

[0044] 进一步优选的，所述的添加剂包括但不限于4-叔丁基吡啶、N-甲基苯并咪唑中的一种或多种。

[0045] 优选的，步骤(2)中所述的电解液还包括离子液体。

[0046] 进一步优选的，所述的离子液体的浓度为0.2～0.4mol/L。更进一步优选为0.3mol/L。

[0047] 进一步优选的，所述的离子液体包括但不限于二甲基丙基咪唑碘、1-甲基-3-丙基咪唑碘、1-丁基-3-甲基咪唑碘、1-甲基-3-己基咪唑碘中的一种或多种。

[0048] 可以理解的是，步骤(1)中所述的除去溶剂的方法包括但不限于加入醇类(优选为乙醇)使偶氮苯/聚合物基体混合物从溶剂中析出，过滤干燥后得到粉末状固体产物，再将所述产物真空干燥(干燥温度优选为40℃～60℃，干燥时间优选为24h)即得到偶氮苯/聚合物基体混合物。

[0049] 可以理解的是，在偶氮苯/聚合物基体混合物中，偶氮苯与聚合物基体间通过氢键结合，形成物理交联网络。

[0050] 第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的光响应性凝胶电解质和如第二方面所述的光响应性凝胶电解质的制备方法在染料敏化太阳能电池中的应用。

[0051] 优选的，所述的如第一方面所述的光响应性凝胶电解质在染料敏化太阳能电池中的应用，具体为：将如第一方面所述的光响应性凝胶电解质涂覆在太阳能电池光阳极表面。

[0052] 第四方面，本发明提供了一种如第一方面所述的偶氮苯/聚合物基体混合物和如第二方面所述的偶氮苯/聚合物基体混合物的制备方法在染料敏化太阳能电池中的应用。

[0053] 本发明的有益效果：本发明提供了一种光响应性凝胶电解质及其制备方法和应用，所述的光响应性凝胶电解质在聚合物电解质中引入偶氮苯，偶氮苯可吸收透过光阳极进入电解质中的光，偶氮苯发生异构现象带动聚合物链段的运动，促进离子在聚合物电解质中的迁移，实现提高电解质离子电导率的目的，提高染料敏化太阳能电池的光电转换率。

附图说明

[0054] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0055] 图1为本发明提供的偶氮苯的紫外-可见光吸收光谱；

[0056] 图2为本发明提供的偶氮苯光异构现象的示意图；

[0057] 图3为本发明提供的染料敏化太阳能电池的结构示意图；

[0058] 图4为本发明实施例5提供的电池的J-V性能曲线。

具体实施方式

[0059] 为使本发明实施例的目的技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0060] 本领域技术人员可以理解的是，偶氮苯的紫外-可见光吸收光谱如图1所示，其光异构现象示意图如图2所示；本发明以AzonR1R2表示偶氮苯结构式，如Azo11OHOH指的是n＝11，R1和R2均为羟基的偶氮苯。

[0061] 实施例1 不含偶氮苯的聚丙烯腈凝胶电解质

[0062] 组分一：纯的PAN粉末(重均分子量为150000)；

[0063] 组分二：以乙腈为溶剂，二甲基丙基咪唑碘、4-叔丁基吡啶、I2、LiI的物质的量浓度为0.3mol/L、0.5mol/L、0.05mol/L、0.5mol/L，配置得到电解液；

[0064] 将组分一与组分二按质量比为1:20进行混合，搅拌均匀后，得到聚丙烯腈凝胶电解质。

[0065] 实施例2 偶氮苯与聚丙烯腈的质量比为1:99的凝胶电解质

[0066] 组分一：0.005gAzo11OHOH加入到15mL含有0.495g聚丙烯腈(重均分子量为150000)的N,N-二甲基甲酰胺有机溶液中，60℃下搅拌6小时后，加入乙醇析出产物后，室温下研磨，在通风橱内研磨除去残余的N,N-二甲基甲酰胺，得到粉末状固体，置于60℃下真空干燥24小时后，得到Azo11OHOH质量分数为1％的Azo11OHOH/聚丙烯腈混合物，命名为1％Azo11OHOH/聚丙烯腈混合物；

[0067] 组分二：以乙腈为溶剂，二甲基丙基咪唑碘、4-叔丁基吡啶、I2、LiI的物质的量浓度为0.3mol/L、0.5mol/L、0.05mol/L、0.5mol/L，配置得到电解液；

[0068] 将组分一与组分二按质量比为1:20进行混合，搅拌均匀后，得到1％Azo11OHOH/聚丙烯腈凝胶电解质。

[0069] 实施例3 偶氮苯与聚丙烯腈的质量比为1:4的凝胶电解质

[0070] 组分一：0.1gAzo11OHOH加入到15mL含有0.4g聚丙烯腈(重均分子量为150000)的N,N-二甲基甲酰胺有机溶液中，60℃下搅拌6小时后，加入乙醇析出产物后，室温下研磨，在通风橱内研磨除去残余的N,N-二甲基甲酰胺，得到粉末状固体，置于60℃下真空干燥24小时后，得到Azo11OHOH质量分数为20％的Azo11OHOH/聚丙烯腈混合物，命名为20％Azo11OHOH/聚丙烯腈混合物；

[0071] 组分二：以乙腈为溶剂，二甲基丙基咪唑碘、4-叔丁基吡啶、I2、LiI的物质的量浓度为0.3mol/L、0.5mol/L、0.05mol/L、0.5mol/L，配置得到电解液；

[0072] 将组分一与组分二按质量比为1:20进行混合，搅拌均匀后，得到20％Azo11OHOH/聚丙烯腈凝胶电解质。

[0073] 实施例4 偶氮苯与聚丙烯腈的质量比为1:1的凝胶电解质

[0074] 组分一：0.25gAzo11OHOH加入到15mL含有0.25g聚丙烯腈(重均分子量为150000)的N,N-二甲基甲酰胺有机溶液中，60℃下搅拌6小时后，加入乙醇析出产物后，室温下研磨，在通风橱内研磨除去残余的N,N-二甲基甲酰胺，得到粉末状固体，置于60℃下真空干燥24小时后，得到Azo11OHOH质量分数为50％的Azo11OHOH/聚丙烯腈混合物，命名为50％Azo11OHOH/聚丙烯腈混合物；

[0075] 组分二：以乙腈为溶剂，二甲基丙基咪唑碘、4-叔丁基吡啶、I2、LiI的物质的量浓度为0.3mol/L、0.5mol/L、0.05mol/L、0.5mol/L，配置得到电解液；

[0076] 将组分一与组分二按质量比为1:20进行混合，搅拌均匀后，得到50％Azo11OHOH/聚丙烯腈凝胶电解质。

[0077] 实施例5 染料敏化太阳能电池的制备和表征

[0078] 为了进一步说明本发明的有益效果，分别将实施例1～4制备得到的凝胶电解质均匀地涂覆于吸附了N719染料的二氧化钛光阳极表面，然后与载Pt对电极对接组装成电池，最后以热熔胶封装电池，组装后的电池结构如图3所示。

[0079] 在AM1.5，100mW/cm2光照下，使用KEITHLEY4200测试电池的J-V性能曲线。

[0080] 实验结果：以实施例1的凝胶电解质制备得到的电池，J-V性能曲线如图4中的PAN曲线所示，测得的电池短路电流密度为7.93mA/cm2，开路电压为0.75V，填充因子为64.23，光电转换效率为3.83％；以实施例2的凝胶电解质制备得到的电池，测得的电池短路电流密度为9.10mA/cm2，开路电压为0.77V，填充因子为61.20，光电转换效率为4.32％；以实施例3的凝胶电解质制备得到的电池，测得的电池短路电流密度为10.03mA/cm2，开路电压为0.76V，填充因子为65.13，光电转换效率为4.95％；以实施例4的凝胶电解质制备得到的电池，J-V性能曲线如图4PAN-偶氮苯曲线所示，测得的电池短路电流密度为11.22mA/cm2，开路电压为0.75V，填充因子为68.56，光电转换效率为5.78％。

[0081] 加入偶氮苯后，能显著提高光电转换效率，且随着偶氮苯含量的增加，光电转换效率提高的越明显。

[0082] 实施例6 偶氮苯与聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)的质量比为1:99的凝胶电解质[0083] 组分一：0.005gAzo11OHOH加入到15mL含有0.495g聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)的N,N-二甲基甲酰胺有机溶液中，60℃下搅拌6小时后，加入乙醇析出产物后，室温下研磨，在通风橱内研磨除去残余的N,N-二甲基甲酰胺，得到粉末固体，置于60℃下真空干燥24小时后，得到Azo11OHOH质量分数为1％的Azo11OHOH/聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)混合物，命名为1％Azo11OHOH/聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)混合物；

[0084] 组分二：以乙腈为溶剂，二甲基丙基咪唑碘、4-叔丁基吡啶、I2、LiI的物质的量浓度为0.3mol/L、0.5mol/L、0.05mol/L、0.5mol/L，配置得到电解液；

[0085] 将组分一与组分二按质量比为1:20进行混合，搅拌均匀后，得到1％Azo11OHOH/聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)凝胶电解质。

[0086] 实施例7 偶氮苯与聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)的质量比为1:4的凝胶电解质[0087] 组分一：0.1gAzo11OHOH加入到15mL含有0.4g聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)的N,N-二甲基甲酰胺有机溶液中，60℃下搅拌6小时后，加入乙醇析出产物后，室温下研磨，在通风橱内研磨除去残余的N,N-二甲基甲酰胺，得到粉末固体，置于60℃下真空干燥24小时后，得到Azo11OHOH质量分数为20％的Azo11OHOH/聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)混合物，命名为20％Azo11OHOH/聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)混合物；

[0088] 组分二：以乙腈为溶剂，二甲基丙基咪唑碘、4-叔丁基吡啶、I2、LiI的物质的量浓度为0.3mol/L、0.5mol/L、0.05mol/L、0.5mol/L，配置得到电解液；

[0089] 将组分一与组分二按质量比为1:20进行混合，搅拌均匀后，得到20％Azo11OHOH/聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)凝胶电解质。

[0090] 实施例8 偶氮苯与聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)的质量比为1:1的凝胶电解质[0091] 组分一：0.25gAzo11OHOH加入到15mL含有0.25g聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)的N,N-二甲基甲酰胺有机溶液中，60℃下搅拌6小时后，加入乙醇析出产物后，室温下研磨，在通风橱内研磨除去残余的N,N-二甲基甲酰胺，得到粉末固体，置于60℃下真空干燥24小时后，得到Azo11OHOH质量分数为50％的Azo11OHOH/聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)混合物，命名为50％Azo11OHOH/聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)混合物；

[0092] 组分二：以乙腈为溶剂，二甲基丙基咪唑碘、4-叔丁基吡啶、I2、LiI的物质的量浓度为0.3mol/L、0.5mol/L、0.05mol/L、0.5mol/L，配置得到电解液；

[0093] 将组分一与组分二按质量比为1:20进行混合，搅拌均匀后，得到50％Azo11OHOH/聚(丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯)凝胶电解质。

[0094] 实施例9 染料敏化太阳能电池的制备和表征

[0095] 为了进一步说明本发明的有益效果，分别将实施例6-8制备得到的凝胶电解质均匀地涂覆于吸附了N719染料的二氧化钛光阳极表面，然后与载Pt对电极对接组装成电池，最后以热熔胶封装电池。

[0096] 在AM1.5，100mW/cm2光照下，使用KEITHLEY4200测试电池的J-V性能曲线。

[0097] 实验结果：以实施例6的凝胶电解质制备得到的电池，测得的电池短路电流密度为4.8mA/cm2，开路电压为0.80V，填充因子为71.9，光电转换效率为2.8％；以实施例7的凝胶电解质制备得到的电池，测得的电池短路电流密度为7.1mA/cm2，开路电压为0.77V，填充因子为68.13，光电转换效率为3.64％；以实施例8的凝胶电解质制备得到的电池，测得的电池短路电流密度为8.62mA/cm2，开路电压为0.76V，填充因子为69.39，光电转换效率为
4.53％。

[0098] 随着偶氮苯含量的增加，光电转换效果显著提高。

[0099] 实施例10 一种光响应性凝胶电解质

[0100] 组分一：0.005gAzo9COOHCOOH加入到15mL含有0.495g聚丙烯酸的N,N-二甲基甲酰胺有机溶液中，50℃下搅拌8小时后，加入乙醇析出产物后，室温下研磨，在通风橱内研磨除去残余的N,N-二甲基甲酰胺，得到粉末状固体，置于50℃下真空干燥26小时后，得到Azo9COOHCOOH质量分数为1％的Azo9COOHCOOH/聚丙烯酸混合物，命名为1％Azo9COOHCOOH/聚丙烯酸混合物；

[0101] 组分二：以3-甲氧基丙腈为溶剂，1-甲基-3-丙基咪唑碘、N-甲基苯并咪唑、Br2、LiBr的物质的量浓度为0.2mol/L、0.6mol/L、0.02mol/L、0.6mol/L，配置得到电解液；

[0102] 将组分一与组分二按质量比为1:10进行混合，搅拌均匀后，得到1％Azo9COOHCOOH/聚丙烯酸凝胶电解质。

[0103] 实施例11 一种光响应性凝胶电解质

[0104] 组分一：0.005gAzo6OHCHO加入到15mL含有0.495g聚乙烯醇的N,N-二甲基甲酰胺有机溶液中，70℃下搅拌4小时后，加入乙醇析出产物后，室温下研磨，在通风橱内研磨除去残余的N,N-二甲基甲酰胺，得到粉末状固体，置于40℃下真空干燥30小时后，得到Azo6OHCHO质量分数为1％的Azo6OHCHO/聚乙烯醇混合物，命名为1％Azo6OHCHO/聚乙烯醇混合物；

[0105] 组分二：以碳酸乙烯酯为溶剂，1-丁基-3-甲基咪唑碘、4-叔丁基吡啶、(SCN)2、LiSCN的物质的量浓度为0.4mol/L、0.4mol/L、0.1mol/L、0.4mol/L，配置得到电解液；

[0106] 将组分一与组分二按质量比为1:1进行混合，搅拌均匀后，得到1％Azo6OHCHO/聚乙烯醇凝胶电解质。

[0107] 实施例12 染料敏化太阳能电池的制备和表征

[0108] 为了进一步说明本发明的有益效果，分别将实施例10、11制备得到的凝胶电解质均匀地涂覆于吸附了N719染料的二氧化钛光阳极表面，然后与载Pt对电极对接组装成电池，最后以热熔胶封装电池。

[0109] 在AM1.5，100mW/cm2光照下，使用KEITHLEY4200测试电池的J-V性能曲线。

[0110] 实验结果：以实施例10的凝胶电解质制备得到的电池，测得的电池短路电流密度为6.10mA/cm2，开路电压为0.75V，填充因子为65.20，光电转换效率为3.52％；以实施例11的凝胶电解质制备得到的电池，测得的电池短路电流密度为5.52mA/cm2，开路电压为0.76V，填充因子为66.39，光电转换效率为3.13％。

[0111] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。