Bestimmung kritischer elektrochemischer Parameter von Elektrolyten auf der Basis von Mischungen ionischer Flüssigkeiten für den Einsatz in Farbstoffsolarzellen

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	3 March 2008
Referee:	Heiner (Prof. Dr.) Gores
Date of exam:	24 January 2008
Institutions:	Chemistry and Pharmacy > Institut für Physikalische und Theoretische Chemie > Chair of Chemistry VI - Physical Chemistry (Solution Chemistry) > PD Dr. Heiner Jakob Gores
Keywords:	Farbstoffsolarzelle , Diffusionskoeffizient , Impedanzspektroskopie , Dünnschichtsolarzelle , Elektrolytlösung , Elektrolyte , Dünnschichtzellen , dye-sensitized solar cell , diffusion coefficient , impedance spectroscopy , electrolytes , thin layer cell
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 540 Chemistry & allied sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	10712

Abstract (German)

Im Rahmen dieser Dissertation wurden Elektrolyte für deren Einsatz in farbstoffsensibilisierten Solarzellen (dye-sensitized solar cells, DSSC) charakterisiert und optimiert. Dabei handelte es sich um Elektrolyte auf Basis einer binären Mischung der ionischen Flüssigkeit (ionic liquid, IL) 1-Methyl-3-propylimidazoliumiodid (MPII), welche gleichzeitig als Iodid-Quelle diente, und einer weiteren ...

Abstract (German)

Im Rahmen dieser Dissertation wurden Elektrolyte für deren Einsatz in farbstoffsensibilisierten Solarzellen (dye-sensitized solar cells, DSSC) charakterisiert und optimiert. Dabei handelte es sich um Elektrolyte auf Basis einer binären Mischung der ionischen Flüssigkeit (ionic liquid, IL) 1-Methyl-3-propylimidazoliumiodid (MPII), welche gleichzeitig als Iodid-Quelle diente, und einer weiteren Träger-IL. Als Träger-ILs wurden die ionischen Flüssigkeiten 1-Ethyl-3-methylimidazoliumdicyanamid (EMIDCA), 1-Ethyl-3-methylimidazoliumtetrafluoroborat (EMIBF4), 1-Ethyl-3-methylimidazoliumbis(trifluoro¬methylsulfonyl)imid (EMINTf2) und 1-Ethyl-3-methylimidazoliumtrifluoro¬methansulfonat (EMIOTf) untersucht. Es wurden an den verschiedenen IL-Mischungen die zwei kritische Parameter untersucht, und zwar der Triiodid-Diffusionskoeffizient und der Durchtrittswiderstand an der Pt-Elektrode. Diese Parameter wurden mittels Polarisationsmessungen bzw. Impedanzspektroskopie an Pt-Pt-Dünnschichtzellen bestimmt. Die Elektrolytsysteme wurden dabei in Abhängigkeit der Mischungszusammensetzung der beiden ILs und der Triiodidkonzentration in einem Temperaturbereich von 25 bis 60 °C charakterisiert. Dabei konnte ein nicht-Stokes�scher Ladungstransport beobachtet werden. Zusätzlich wurde der Einfluss von MgI2-Additiven auf den Durchtrittswiderstand untersucht. Bei den Impedanzmessungen an Pt-Pt-Dünnschichtzellen konnte eine anomale Temperaturabhängigkeit der elektrochemischen Doppelschichtkapazität festgestellt werden. Außerdem wurde der Fluoreszenz-Farbstoff Fluorol 7GA mittels Cyclovoltammetrie elektrochemisch charakterisiert.

Translation of the abstract (English)

In this doctoral thesis electrolytes for an application in dye-sensitized solar cells were characterized and optimized. These electrolytes based on a binary blend of the ionic liquid (IL) 1-methyl-3-propylimidazoliumiodide (MPII), which was used as an iodide source, and a second IL used as a solvent-IL. The ILs 1-ethyl-3-methylimidazoliumdicyanamide (EMIDCA), 1-ethyl-3-methylimidazolium ...

Translation of the abstract (English)

In this doctoral thesis electrolytes for an application in dye-sensitized solar cells were characterized and optimized. These electrolytes based on a binary blend of the ionic liquid (IL) 1-methyl-3-propylimidazoliumiodide (MPII), which was used as an iodide source, and a second IL used as a solvent-IL. The ILs 1-ethyl-3-methylimidazoliumdicyanamide (EMIDCA), 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (EMIBF4), 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (EMINTf2) und 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethansulfonate (EMIOTf) were investigated as solvent-ILs. Two critical parameters, the triidode-diffusion coefficient and the charge-transfer resistance at the Pt-electrode, were determined. Therefore polarization measurements and impedance spectroscopy at Pt-Pt-thin layer cells were conducted. The electrolyte systems were characterized in the temperature range of 25 to 60 °C in dependency on mixing ratio of both ILs and in dependency on the triiodide concentration. Thereby a non-stokasian charge transport was observed. Additionally the influence of MgI2-additives on the charge-transfer resistance was investigated. An anomalous temperature dependent behavior of the electrochemical double-layer capacity was observed by impedance measurements at Pt-Pt-thin layer cells. Furthermore the fluorescence dye Fluorol 7 GA was electrochemically characterized via cyclic voltammetry.

Details

Preview

Export bibliographical data

Abstract (German)

Abstract (German)

Translation of the abstract (English)

Translation of the abstract (English)

Download Statistics

Downloads

More literature (via CORE)

University Library