[發(fā)明專利]一種光陽極及其柔性太陽能電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910241224.0
• 申請(qǐng)日: 2009-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN101719421A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟慶波;黃姝青;高奎意;李冬梅;羅艷紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院物理研究所
• 主分類號(hào): H01G9/042
• 分類號(hào): H01G9/042;H01G9/20;H01M14/00;H01L51/44;H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種光陽極，包括金屬絲和其上的半導(dǎo)體納米材料，還包括作為敏 化層的染料或窄禁帶半導(dǎo)體量子點(diǎn)，其中所述染料為含釕的有機(jī)配合物染 料或含有三苯胺推電子基團(tuán)和腈基乙酸拉電子基團(tuán)的有機(jī)染料，所述窄禁 帶半導(dǎo)體量子點(diǎn)為CdS量子點(diǎn)、PbS量子點(diǎn)、CdSe量子點(diǎn)或CdTe量子點(diǎn) 中的一種或多種，其特征在于，所述半導(dǎo)體納米材料為在金屬絲上直接生 長的該金屬氧化物的納米管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光陽極，其特征在于，所述金屬絲為鈦絲， 所述半導(dǎo)體納米材料為TiO₂納米管。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光陽極，其特征在于，所述TiO₂納米管的 長度為5μm～60μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光陽極，其特征在于，所述鈦絲的直徑為 0.1mm～1mm。

5.一種包括權(quán)利要求1至4之一所述光陽極的柔性太陽能電池。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性太陽能電池，其特征在于，還包括電解 質(zhì)，所述電解質(zhì)為含有I^-/I₃^-氧化還原電對(duì)，或S^2-/S₂^2-氧化還原電對(duì)，或 Co的配合物的液體電解質(zhì)、離子液體電解質(zhì)、凝膠電解質(zhì)、或聚合物電 解質(zhì)，或空穴傳輸材料，或p型半導(dǎo)體材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性太陽能電池，其特征在于，還包括對(duì)電 極，所述對(duì)電極可以為具有催化活性的金屬絲或金屬片、碳材料、或有機(jī)高 分子導(dǎo)電聚合物中的一種或兩種。

8.一種制備權(quán)利要求1所述光陽極的方法，該方法包括以下步驟：

步驟1)：取鈦絲進(jìn)行陽極氧化，得到表面生長有TiO₂納米管的鈦絲；

步驟2)：將步驟2)得到的鈦絲進(jìn)行超聲和退火處理；

步驟3)：待冷卻后，放入TiCl₄水溶液中，在50℃-85℃下放置30分 鐘到90分鐘，然后在400℃-550℃下煅燒30分鐘到90分鐘，待溫度降低 后放入染料溶液中浸泡12小時(shí)以上或在其上生長窄禁帶半導(dǎo)體量子點(diǎn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述制備光陽極的方法，其特征在于，所述步驟1) 中還包括：

在進(jìn)行陽極氧化時(shí)將所述鈦絲作為陽極，將鉑，碳，不銹鋼，銅，鈦 中的一種作為陰極，并且該陽極和陰極被布置為相對(duì)且平行地放置。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述制備光陽極的方法，其特征在于，所述步驟 1)中陽極氧化時(shí)所施加的電壓為10～65V直流電壓，氧化時(shí)間為3～15小 時(shí)。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述制備光陽極的方法，其特征在于，所述步驟 3)中TiCl₄水溶液的濃度為0.05M～0.3M。