[發明專利]一種柔性載鉑對電極及其制備方法與應用

無效

• 申請號: 201110329062.3
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102509630A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 傅年慶;林原;周曉文
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: H01G9/042
• 分類號: H01G9/042
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

1.一種制備柔性載鉑對電極的方法，包括下述步驟：

1)將柔性基底上制備TiO₂層，得到TiO₂層修飾的柔性基底；

2)以鉑鹽為前驅體，溶解所述鉑鹽的醇溶劑為空穴捕獲劑，在室溫下采用紫外光原位還原法在所述TiO₂層上沉積鉑，得到柔性載鉑對電極。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1)中所述柔性基底為柔性導電高分子薄膜或金屬片；所述柔性導電高分子薄膜的厚度為100μm～500μm，表面方塊電阻為8Ω/□～100Ω/□；所述金屬片的厚度為100μm～1000μm；

所述柔性導電高分子薄膜由聚合物薄膜及其上的透明氧化物導電層構成；所述聚合物薄膜優選由下述任意一種聚合物組成：聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)或聚酰亞胺，所述透明氧化物導電層優選由下述任意一種物質組成：摻雜的氧化錫、摻雜的氧化銦和摻雜的氧化鋅；所述柔性導電高分子薄膜優選為鍍錫摻雜氧化銦導電層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜或鍍錫摻雜氧化銦導電層的聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜；

所述金屬片由下述至少一種金屬組成：鈦、鎢、鉬、鉭和不銹鋼。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟1)中所述TiO₂層的厚度為1～2000nm；

步驟1)中所述在柔性基底上制備TiO₂層的方法包括下述步驟：將鈦醇鹽溶液或TiO₂膠體涂敷在柔性基底上，并進行相應的后處理，得到TiO₂層修飾的柔性基底；

所述涂敷方法選自下述至少一種：旋涂法、玻璃棒涂敷、絲網印刷法和自然鋪展法。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：所述鈦醇鹽溶液中的鈦醇鹽為鈦酸四丁酯和/或鈦酸異丙酯；所述鈦醇鹽溶液中鈦醇鹽的濃度為1mM～1000mM；所述鈦醇鹽溶液中的溶劑為異丙醇和正丁醇按照體積比0∶10～10∶0組成的溶劑；

制備所述TiO₂膠體所用的二氧化鈦的粒徑為1nm～500nm，制備所述TiO₂膠體所用的分散相選自下述至少一種：水、乙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇和乙二醇；

所述二氧化鈦膠體中二氧化鈦的質量含量為0.1％～20％。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述將鈦醇鹽溶液涂敷在柔性基底上，所述后處理的方法為：將涂布鈦醇鹽溶液后的基底在100℃的烘箱中干烘30分鐘，再在100℃的蒸餾水中煮1～4小時，然后在100℃的烘箱中干烘30分鐘；

所述將TiO₂膠體涂敷在柔性基底上，所述后處理的方法為：將涂布TiO₂膠體后的基底在100℃的烘箱中干烘1-4小時。

6.根據權利要求1-6中任一項所述的方法，其特征在于：步驟2)中在所述TiO₂層上沉積鉑的方法包括下述步驟：將TiO₂層修飾的柔性基底置于鉑鹽的醇溶液，在紫外燈照射下反應0.5～2小時，得到柔性載鉑對電極；

其中，所述紫外燈的功率為100W～1000W，所述紫外燈所產生的紫外光的波長范圍為320～400nm；

所述鉑鹽的醇溶液中鉑鹽的濃度為0.1mM～10mM；

所述鉑鹽為氯鉑酸；所述醇選自下述至少一種：甲醇、乙醇、異丙醇和乙二醇。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于：步驟2)中在所述TiO₂層上沉積鉑的方法還包括將得到的柔性載鉑對電極用蒸餾水沖洗，然后置于50～100℃烘箱中放置1～6小時的步驟。

8.權利要求1-7中任一項所述方法制備得到的柔性載鉑對電極。

9.權利要求8所述的柔性載鉑對電極在制備染料敏化太陽能電池中的應用。

10.一種染料敏化太陽能電池，包括對電極，其特征在于：所述對電極為權利要求8所述的柔性載鉑對電極。