[發明專利]一種具有光學梯度的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法

無效

• 申請號: 201010139950.4
• 申請日: 2010-04-06
• 公開（公告）號: CN101794670A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 張青紅;錢迪峰;王宏志;李耀剛;萬鈞
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: H01G9/042
• 分類號: H01G9/042;H01G9/20;H01M14/00;H01L51/48
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

1.一種具有光學梯度的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法，包括：

(1)以0.4～1M無機鈦鹽為前驅體，在25～80℃下加入0.1～4M氫氧化鈉或氨水使其產生 沉淀，沉淀經過水洗4～5次至中性后，得到凝膠狀固體，將其于25～80℃解膠0.5～5小時， 得到淺黃色透明溶液，將所得溶液稀釋1～5倍，以100～200℃水熱處理2～50小時后形成濃 度為0.1～5wt％的透明銳鈦礦相TiO₂溶膠；

(2)在導電基底上采用旋轉涂覆、浸漬提拉或流延法沉積一層銳鈦礦相納米晶TiO₂致密 層，然后干燥；

(3)通過絲網印刷、刮涂或噴涂法在TiO₂致密層上沉積一層多孔TiO₂薄膜；

(4)將具有兩種結構的薄膜在400～550℃煅燒15～120分鐘形成具有光學梯度的光陽極。

2.根據權利要求1所述的一種具有光學梯度的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法， 其特征在于：所述步驟(1)中的無機鈦鹽為Ti(SO₄)₂，TiOSO₄，Ti(NO₃)₄或TiCl₄。

3.根據權利要求1所述的一種具有光學梯度的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法， 其特征在于：所述步驟(1)中的解膠是指將凝膠狀固體以1g∶1～10ml分散在HNO₃或H₂O₂中進行處理。

4.根據權利要求1所述的一種具有光學梯度的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法， 其特征在于：所述步驟(2)中的導電基底為摻雜氟的SnO₂導電玻璃(SnO₂:F)簡稱FTO或 氧化銦錫導電玻璃簡稱ITO導電玻璃。

5.根據權利要求1所述的一種具有光學梯度的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法， 其特征在于：所述步驟(2)中的旋轉涂覆工藝為將TiO₂溶膠滴到固定在勻膠機上的導電 基底，在勻膠機的轉速為50-2000轉/分鐘下勻膠10～1000秒，將TiO₂致密層自然干燥或 在烘箱中干燥0.1～10小時，干燥溫度為25～100℃，重復以上操作1到50次。

6.根據權利要求1所述的一種具有光學梯度的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法， 其特征在于：所述步驟(2)中的浸漬提拉工藝為將導電基底放入TiO₂溶膠中，浸漬1～100 分鐘，將TiO₂致密層自然干燥或在烘箱中干燥0.1～10小時，干燥溫度為25～100℃，重復 以上操作1～10次。

7.根據權利要求1所述的一種具有光學梯度的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法， 其特征在于：所述步驟(2)中的銳鈦礦相納米晶TiO₂致密層厚度為0.1～5微米。

8.根據權利要求1所述的一種具有光學梯度的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法， 其特征在于：所述步驟(3)中的多孔TiO₂薄膜厚度為5～20微米。