概述
1-乙基-3-甲基碘化咪唑鎓的分子式為C6H11IN2，分子量為238.06941，常溫常壓下可以穩(wěn)定存在，性狀為白色結晶。1-乙基-3-甲基碘化咪唑鎓可用EMII表示，研究表明，其與二(三氟甲磺酰)亞胺陰離子的鎓鹽構成的物質在環(huán)境溫度下為液態(tài)，并具有高的離子電導率[1]。
有關研究
提升鈣鈦礦太陽電池(PSC)的光電轉換效率(PCE)和穩(wěn)定性是鈣鈦礦電池制備走向商業(yè)化的關鍵。尋找合適的材料對電池的界面進行鈍化被認為是一種高效且必要的解決方案。將1-乙基-3-甲基碘化咪唑鎓離子液體沉積在鈣鈦礦層與空穴傳輸層的界面，發(fā)現(xiàn)1-乙基-3-甲基碘化咪唑鎓可與鈣鈦礦層中多余的碘化鉛結合，1-乙基-3-甲基碘化咪唑鎓中的碘陰離子填補鈣鈦礦結構中的鹵素空位，從而減小界面和晶界處的缺陷。對電池的光電性能進行測試，結果表明，由于經1-乙基-3-甲基碘化咪唑鎓鈍化過的界面得到優(yōu)化，電池的電荷傳輸能力有所提升，電荷復合行為被抑制。未經離子液體修飾過的電池的光電轉換效率為18.49%，而經離子液體修飾過的電池光電轉換效率提高到了19.22%，并展現(xiàn)出了更好的穩(wěn)定性。該研究成果可為未來鈣鈦礦太陽電池商業(yè)化制備和結構設計提供一定的參考[2]。
膠體量子點(Quantum dots,QDs)存在尺寸效應和多激子效應，具有可在一定范圍內調節(jié)禁帶寬度，可拓寬光譜吸收范圍且化學穩(wěn)定性強等特點。以PbS為主要功能性材料的量子點太陽能電池(Quantum dot solar cells,QDSCs)因制備成本低，光電轉換效率提升空間大而備受關注，在近年得到了巨大的發(fā)展。目前，此類電池的最高認證效率已超過12%。以基礎結構為FTO/ZnO/PbS-EMII/PbS-EDT/Au的ZnO/PbS QDSCs為對象，采用層層遞進的實驗方案，進行QDSCs的性能優(yōu)化研究。其中FTO表示鍍有摻氟氧化錫薄膜的導電玻璃，EMII表示配體材料1-乙基-3-甲基碘化咪唑鎓，EDT表示配體材料1,2-乙二硫醇。此電池的ZnO ETL和PbS量子點層進行了結構優(yōu)化，并研究了工作溫度對電池性能的影響及電池在空氣中儲存的穩(wěn)定性。結果表明，在253 K-343 K范圍內，電池的轉換效率先隨著溫度的升高而增加，之后隨著溫度的進一步提升而下降。當工作溫度為273 K時，電池轉換效率最高達到12%。溫度的升高將增加電荷在量子點間的躍遷能力，同時也會增加電子空穴的復合機會，常溫環(huán)境下將電池在空氣中儲存，10天后其效率升到最高(10.5%)，之后略有下降，但30天后仍能達到9.64%，表明了電池在空氣中儲存穩(wěn)定性良好[3]。
參考文獻
[1]松永智德;河原武男;松本一，新型鎓鹽、包含新型鎓鹽的非水電池電解液及利用包含鎓鹽的電解液優(yōu)化負極的方法.
[2]李慧敏,閻鈺瑛.利用1-乙基-3-甲基碘化咪唑鎓離子液體的界面鈍化改善鈣鈦礦太陽電池性能[J].微納電子技術, 2022.DOI:10.13250/j.cnki.wndz.2022.11.003.
[3]魏玉瑤.ZnO/PbS量子點太陽能電池電子傳輸層摻雜及光吸收層優(yōu)化研究[D].北京建筑大學,2021.