[發(fā)明專利]基于塑料襯底染料敏化太陽(yáng)電池光陽(yáng)極的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910113964.6
• 申請(qǐng)日: 2009-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN101510465A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海;李惠敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林工學(xué)院
• 主分類號(hào): H01G9/004
• 分類號(hào): H01G9/004;H01G9/04;H01G9/20;H01M4/04;H01L51/48
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于塑料襯底染料敏化太陽(yáng)電池光陽(yáng)極的制備方法。

背景技術(shù)

染料敏化太陽(yáng)電池因其高效率(～11％)低成本目前受到國(guó)內(nèi)外廣泛研究。特別是使用柔性和質(zhì)量輕的導(dǎo)電塑料薄膜制作的柔性染料敏化太陽(yáng)電池，因其潛在的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值，而格外引起關(guān)注。然而，塑料薄膜襯底制作的染料敏化太陽(yáng)電池一個(gè)關(guān)鍵的問題是塑料襯底不能承受高達(dá)450-450℃的高溫而較之用導(dǎo)電玻璃襯底制作的染料敏化太陽(yáng)電池效率低。目前，低溫制備二氧化鈦納米結(jié)構(gòu)的薄膜有研究表明采用了一種熱噴涂的方法，在0.1個(gè)太陽(yáng)下取得了5％左右的效率，但是在1個(gè)太陽(yáng)下染料敏化太陽(yáng)電池效率降到3％；另外，也有學(xué)者發(fā)明了一種撕裂薄膜的方法，通過首先在玻璃襯底上沉積一層金然后在金上涂上一層二氧化鈦納米結(jié)構(gòu)薄膜，通過高溫?zé)Y(jié)后，將金在含碘的腐蝕液中溶解掉后，將高溫?zé)Y(jié)后的二氧化鈦薄膜轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電塑料襯底上而獲得了4.8％效率的電池，但是這種電池仍然存在工藝復(fù)雜，成本較高，難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種二氧化鈦納米結(jié)構(gòu)薄膜通過一定壓力沉積在在塑料襯底上柔性染料敏化太陽(yáng)電池光陽(yáng)極的制備方法。

具體步驟為：

(1)將鍍有銦錫氧化物(ITO)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料薄膜用丙酮清洗后，然后用去離子水清洗凈備用；

(2)將商業(yè)化二氧化鈦納米粉體放到光譜純級(jí)的乙醇里面，用磁力攪器攪拌2-3小時(shí)，制成乙醇基重量百分比為20％的二氧化鈦納米粉體的糊狀漿料；

(3)將步驟(2)制得的乙醇基漿料涂抹到有20-50微米厚的平行魔術(shù)膠帶中間，其中平行的魔術(shù)膠帶貼在步驟(1)的塑料襯底上，以控制漿料涂抹在塑料襯底上的厚度；

(4)用手術(shù)刀刮膜，直至二氧化鈦漿料均勻涂在塑料襯底上；

(5)待乙醇基二氧化鈦漿料自然蒸干以后，在干燥好的二氧化鈦干粉薄膜上蓋上一層聚乙烯塑料薄膜，以方便層壓后脫膜；

(6)將步驟(5)所述的聚乙烯塑料薄膜，二氧化鈦干粉薄膜和塑料襯底的光陽(yáng)極放到平行的鋼板之間，按照150公斤/平方厘米/秒的壓力速度，對(duì)鋼板施加200-400公斤/平方厘米的壓強(qiáng)；待壓力穩(wěn)定，靜壓5-10分鐘后，將光陽(yáng)極從平行的鋼板中取出，即獲得在塑料襯底上涂有二氧化鈦納米結(jié)構(gòu)薄膜的光陽(yáng)極。

本發(fā)明通過在塑料襯底上采用一種壓縮二氧化鈦納米結(jié)構(gòu)薄膜的方法而獲得了高于5％的效率，而且本發(fā)明成本低，工藝簡(jiǎn)單，易于重復(fù)，對(duì)今后實(shí)現(xiàn)制作柔性染料敏化電池具有重要的意義。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

(1)將鍍有銦錫氧化物(ITO)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料薄膜用丙酮清洗后，然后用去離子水清洗干凈備用；

(2)將商業(yè)化二氧化鈦納米粉體放到光譜純級(jí)的乙醇里面，用磁力攪拌器攪拌2小時(shí)，制成乙醇基重量百分比為20％的二氧化鈦納米粉體的糊狀漿料；

(3)將步驟(2)制得的乙醇基漿料涂抹到有30微米厚的平行魔術(shù)膠帶中間，其中平行的魔術(shù)膠帶貼在步驟(1)的塑料襯底上，以控制漿料涂抹在塑料襯底上的厚度；

(4)用手術(shù)刀刮膜，直至二氧化鈦漿料漿料均勻涂在塑料襯底上；

(5)待乙醇基二氧化鈦漿料自然蒸干以后，然后在干燥好的二氧化鈦干粉薄膜上蓋上一層聚乙烯塑料薄膜，以方便層壓后脫膜；

(6)將步驟(5)所述的聚乙烯塑料薄膜，二氧化鈦干粉薄膜和塑料襯底的光陽(yáng)極放到平行的鋼板之間，按照150公斤/平方厘米/秒的壓力速度，對(duì)鋼板施加200公斤/平方厘米的壓強(qiáng)；待壓力穩(wěn)定，靜壓8分鐘后，將光陽(yáng)極從平行的鋼板中取出，即獲得在塑料襯底上涂有二氧化鈦納米結(jié)構(gòu)薄膜的光陽(yáng)極。

實(shí)施例2：

(1)將鍍有銦錫氧化物(ITO)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料薄膜用丙酮清洗后，然后用去離子水清洗干凈備用；

(2)將商業(yè)化二氧化鈦納米粉體放到光譜純級(jí)的乙醇里面，用磁力攪拌器攪拌3小時(shí)，制成乙醇基重量百分比為20％的二氧化鈦納米粉體的糊狀漿料；

(3)將步驟(2)制得的乙醇基漿料涂抹到有25微米厚的平行魔術(shù)膠帶中間，其中平行的魔術(shù)膠帶貼在步驟(1)的塑料襯底上，以控制漿料涂抹在塑料襯底上的厚度；

(4)用手術(shù)刀刮膜，直至漿料均勻涂在塑料襯底上；

(5)待乙醇基二氧化鈦漿料自然蒸干以后，然后在干燥好的二氧化鈦干粉薄膜上蓋上一層聚乙烯塑料薄膜，以方便層壓后脫膜；

(6)將步驟(5)所述的聚乙烯塑料薄膜，二氧化鈦干粉薄膜和塑料襯底的光陽(yáng)極放到平行的鋼板之間，按照150公斤/平方厘米/秒的壓力速度，對(duì)鋼板施加300公斤/平方厘米的壓強(qiáng)；待壓力穩(wěn)定，靜壓8分鐘后，將光陽(yáng)極從平行的鋼板中取出，即獲得在塑料襯底上涂有二氧化鈦納米結(jié)構(gòu)薄膜的光陽(yáng)極。