Elettroliti ionici plastici a base di alchil silossani e alogenuri per lo sviluppo di celle fotovoltaiche DSSC: sintesi, proprietà e prova in dispositivo

l fattore limitante la diffusione delle celle di tipo DSSC (dye sensitized solar cell) è principalmente l’utilizzo di una soluzione organica contente la coppia redox ioduro triioduro come elettrolita. Infatti, l’utilizzo di solvente organico basso bollente, acetonitrile ad esempio, pone delle problematiche di durabilità dei dispositivi e ambientali. Nel presente lavoro di tesi sono stati sviluppati nuovi elettroliti da impiegare in celle di Grätzel prive di solvente. I materiali ottenuti sono cristalli ionici plastici a base di silossani e alogenuri che uniscono le ottime proprietà di conduzione ionica dei liquidi ionici e la grande stabilità termica dei silossani. Partendo da diversi metilclorosilani sono stati ottenuti 4 precursori iodurati con numero di funzionalizzazioni sul silicio da 1 a 4. Da ognuno di questi composti, attraverso drogaggio con diverse quantità di iodio, sono stati ottenuti 3 elettroliti con differente concentrazione di iodio. Le proprietà di stabilità termica (TGA), calorimetriche (DSC), vibrazionali (FT-IR) ed elettriche (BDS) dei materiali preparati sono state investigate attraverso le tecniche del caso ed è stato studiato l’effetto su dette proprietà dell’aumento del numero di funzionalizzazioni sul silicio e della concentrazione di iodio negli elettroliti. Gli elettroliti ottenuti dal drogaggio dei precursori con iodio sono stati infine provati in dispositivi assemblati utilizzando i materiali anodici e catodici ottenuti secondo lo stato dell’arte. I parametri fotovoltaici sono stati studiati in funzione delle caratteristiche dell’elettrolita e del tempo