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Type: Artigo de periódico
Title: Application of a composite polymer electrolyte based on montmorillonite in dye-sensitized solar cells
Author: Ito, Bruno Ieiri
Freitas, Jilian Nei de
Paoli, Marco-Aurelio De
Nogueira, Ana Flávia
Abstract: In this work we report for the first time the preparation and characterization of a novel composite polymer electrolyte based on montmorillonite clay and a poly(ethylene oxide) derivative plasticized with g-butyrolactone and its application in dye sensitized solar cells. Although the plasticizers enhance the ionic conductivity of the polymer electrolytes, they compromise the mechanical stability of the whole system and make the practical application of these devices difficult. Films with composite polymer electrolytes containing different clay content were analyzed by thermal and mechanical analysis and electrochemical impedance spectroscopy. We observed that the addition of the inorganic particles to the polymer matrix promotes not only an enhancement in the mechanical properties but also contributes to the increase the of ionic conductivity of the system. A solid-state dye-sensitized solar cell was assembled for this first time with the electrolyte containing montmorillonite clay, displaying efficiencies higher than 3% at 10 mW cm-2.
Neste trabalho um eletrólito polimérico nanocompósito baseado em uma argila do tipo montmorilonita e um polímero derivado do poli(óxido de etileno) plastificado com g-butirolactona foi preparado e caracterizado. Apesar da adição de plastificantes à matriz polimérica aumentar a condutividade iônica de eletrólitos poliméricos, a adição de grande quantidade desses aditivos compromete as propriedades mecânicas do sistema, de tal maneira que o ganho em condutividade não compense a perda na natureza sólida do meio eletrolítico. Filmes do eletrólito nanocompósito contendo diferentes concentrações de argila foram caracterizados por análise térmica e mecânica e por espectroscopia de impedância eletroquímica. A adição de montmorilonita resultou numa melhora das propriedades mecânicas do eletrólito, além de contribuir para um aumento da condutividade iônica do sistema. O eletrólito compósito foi aplicado em uma célula solar de TiO2/corante pela primeira vez, resultando em um dispositivo com eficiência superior a 3% sob irradiação de 10 mW cm-2.
Subject: MMT clay
composite polymer electrolyte
ionic conductivity
dye sensitized solar cells
Editor: Sociedade Brasileira de Química
Rights: aberto
Identifier DOI: 10.1590/S0103-50532008000400012
Address: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-50532008000400012
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-50532008000400012
Date Issue: 1-Jan-2008
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