[發(fā)明專利]一種用于染料敏化太陽(yáng)能電池的復(fù)合膜對(duì)電極及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910072714.2
• 申請(qǐng)日: 2009-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN101630594A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛海軍;羅俊;楊曉斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江大學(xué)
• 主分類號(hào): H01G9/04
• 分類號(hào): H01G9/04;H01G9/048;H01G9/042;H01G9/20;H01M14/00;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 韓末洙

1.一種用于染料敏化太陽(yáng)能電池的復(fù)合膜對(duì)電極的制備方法，所述用于染料敏化太陽(yáng)能電池的復(fù)合膜對(duì)電極由下至上依次由導(dǎo)電基底(1)、碳材料薄膜(2)和聚吡咯類薄膜(3)通過(guò)分子間作用力和原子間作用力的共同作用連接而成，所述的聚吡咯類薄膜為聚吡咯薄膜或者聚吡咯衍生物薄膜；其特征在于用于染料敏化太陽(yáng)能電池的復(fù)合膜對(duì)電極的制備方法是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的：

一、電泳沉積制備碳材料薄膜

a、碳材料電泳液的配置：將碳材料加入混合酸中，然后在50℃～70℃下恒溫浸泡5～7h，然后過(guò)濾，再用蒸餾水將過(guò)濾出的碳材料洗滌至洗滌液呈中性，然后將碳材料在50℃～70℃下真空干燥10～15h，得表面修飾的碳材料，然后再將表面修飾的碳材料分散到非質(zhì)子有機(jī)溶劑中，再超聲振蕩分散20～40min后靜置20～40min得到穩(wěn)定的懸浮狀的碳材料電泳液；其中，所述的混合酸是98％(質(zhì)量)的濃硫酸與69％(質(zhì)量)的濃硝酸按體積比3∶1比例的混合物，碳材料質(zhì)量與混合酸體積的比例為1g∶60～100mL，表面修飾的碳材料質(zhì)量與非質(zhì)子有機(jī)溶劑體積的比例為1mg∶1mL；

b、碳材料薄膜的制備：在碳材料電泳液中，以導(dǎo)電基底作為陽(yáng)極，鉑電極作為陰極，陰極與陽(yáng)極間距離0.5～1.0cm，在直流40～60V電壓下，電泳10～20秒，在基底上沉積碳材料薄膜，然后將沉積有碳材料薄膜的導(dǎo)電基底在70℃～90℃下真空干燥3～5h，在導(dǎo)電基底上得到碳材料薄膜；

二、復(fù)合膜對(duì)電極的制備

a、吡咯或者吡咯衍生物電沉積液的配置：將吡咯或者吡咯衍生物單體溶解于三氟化硼乙醚中得到吡咯或者吡咯衍生物電沉積液，吡咯或者吡咯類衍生物的濃度為15～20mmol/L；

b、復(fù)合膜對(duì)電極的制備：在吡咯或者吡咯衍生物電沉積液中，以掃描速度為0.05V/s，用電化學(xué)工作站以三電極體系，以沉積有碳材料薄膜的導(dǎo)電基底作為工作電極，鉑電極作為對(duì)電極，飽和甘汞電極或銀/氯化銀電極作為參比電極，設(shè)置初始電位為-0.8V，在-0.8V～1.6V的掃描范圍內(nèi)進(jìn)行循環(huán)伏安掃描10～20圈，然后取出工作電極，用去離子水沖洗，再在70℃～90℃下真空干燥10～15h得到碳材料/聚吡咯類復(fù)合膜對(duì)電極，即用于染料敏化太陽(yáng)能電池的復(fù)合膜對(duì)電極，所述的聚吡咯類為聚吡咯或者聚吡咯衍生物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于染料敏化太陽(yáng)能電池的復(fù)合膜對(duì)電極的制備方法，其特征在于步驟一的a步驟中碳材料為單壁碳納米管、多壁碳納米管、石墨粉或者中間相碳微球。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于染料敏化太陽(yáng)能電池的復(fù)合膜對(duì)電極的制備方法，其特征在于步驟一的b步驟中導(dǎo)電基底選自導(dǎo)電玻璃、不銹鋼金屬片或者鍍有導(dǎo)電金屬薄膜的絕緣材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于染料敏化太陽(yáng)能電池的復(fù)合膜對(duì)電極的制備方法，其特征在于步驟一中b步驟中電泳15秒。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于染料敏化太陽(yáng)能電池的復(fù)合膜對(duì)電極的制備方法，其特征在于步驟二的a步驟中吡咯衍生物為1-C_1-7烷基吡咯或者3-C_1-8烷基吡咯。