Abstract
本文主要研究利用深共熔離子液體與有機電解質於電雙層電容與染料敏化太陽能電池之應用。研究首先利用深共熔離子液體G.CC、M.CC和U.CC應用在電容器上並探討其行為，發現電容特性以G.CC為最佳，進一步添加輔助電解質過氯酸鋰 (LiClO4) 與低黏度的有機溶劑γ-丁酸內酯(GBL) 來改善離子液體之高黏度造成高掃描速率下之電阻特性。在添加過氯酸鋰於離子液體後發現反而造成電化學行為變差，此可經由測量導電度、黏度的結果來進一步確認。變差的原因可能為Li+ 會和甘油 (glycerol, G)、順丁烯二酸 (malonic acid, M) 或尿素(urea, U) 這類的氫鍵提供者 (Hydrogen bond donor, HBD) 形成鍵結減弱深共熔離子液體中之氫鍵而致。以G.CC來添加不同量之GBL的結果增加了氯化膽鹼 (Choline chloride, CC) 離子的移動性，有助於電化學可逆性與電容維持率的提升。由於γ-丁酸內酯之低黏度特性十分適合用於電容器上，其後並將之與其他溶劑如PC、EG等互相混合來探討成分的不同在電雙層電容器有無顯著的差異。最後改變第三章中G.CC之配位基為G.BCI來應用在染料敏化太陽能電池中，測試I3- 之擴散與黏度之關係與機制。由結果發現溶劑黏度的改善雖有助於I3- 之擴散，但離子濃度的降低但卻會造成I-/I3- 之過電位與電荷轉移阻抗的增加。另外掃描速度的改變會影響反應速率，而致使I3- 擴散至電極表面反應量的不同而造成了薄層擴散(thin-layer voltammetry) 與半無窮遠擴散 (semi-infinite diffusion) 兩種擴散機制。在組裝成全電池後亦發現擴散速率的提升有助於增加電池之光電效率。