Dye-sensitized nanocrystalline solar cells incorporating ethylmethylimidazolium-based ionic liquid electrolytes

Publisher Website
Google Scholar
Abstract
High-performance dye-sensitized solar cells incorporating electrochemically stable non-volatile electrolytes are especially desirable devices. In particular, ionic liquid systems based on ethylmethylimidazolium dicyanamide seem to be promising for this purpose. These have triggered our interest in the properties of further ethylmethylimidazolium-based ionic liquids with anions which are close relatives of dicyanamide. In this study, the effect of three different anions, tricyanomethanide, dicyanamide and thiocyanate, on the performance of dye-sensitized solar cells have been investigated. Both the short circuit photocurrent and conversion efficiency are increased with decreasing viscosity of the ionic liquids under comparable conditions. A conversion efficiency of 2.1% at 30% light intensity was observed for the cell containing the tricyanomethanide salt, which has lowest viscosity among the three ionic liquids, while efficiencies of 0.7% and 1.7% at the same light intensity were observed in the case of dicyanamide and thiocyanate salts, respectively, as an electrolyte. To cite this article: Q. Dai et al., C. R. Chimie 9 (2006). Des dispositifs hautement performants comme les cellules solaires photosensibles, constituées d'électrolytes non volatiles et électrochimiquement stables, sont d'un grand intérêt. En particulier, les liquides ioniques à base de dicyanamide d'éthylméthylimidazolium apparaissent très prometteurs. Notre attention s'est portée sur les propriétés de ces liquides ioniques comprenant des anions dérivés du dicyanamide : tricyanométhanide, dicyanamide et thiocyanate. Leur effet sur les performances des cellules solaires photosensibles a fait l'objet de cette étude. Le courant de court-circuit et le taux de conversion ont tout deux été améliorés, dans des conditions similaires, à mesure que la viscosité des liquides ioniques décroît. Un taux de conversion de 2,1%, pour une intensité lumineuse de 30%, a été observé dans le cas d'une cellule contenant le sel de tricyanométhanide qui présente la plus faible viscosité parmi les trois liquides ioniques. Des taux de conversion de 0,7 et 1,7%, pour la même intensité lumineuse que précédemment, ont été obtenus avec pour électrolyte les sels de dicyanamide et de thiocyanate, respectivement. Pour citer cet article : Q. Dai et al, C. R. Chimie 9 (2006).