[發明專利]一種染料敏化太陽能電池用光陽極漿料及其制備方法、染料敏化太陽能電池用光陽極及染料敏化太陽能電池

有效

• 申請號: 201110457729.8
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102446632A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 王秀田;曾紹忠;方舟;盧磊
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: H01G9/042
• 分類號: H01G9/042;H01G9/20;H01M14/00;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

1.一種染料敏化太陽能電池用的光陽極漿料，該漿料中包括有乙基纖維素、松油醇、二氧化鈦粉體，其特征在于二氧化鈦粉體為兩種不同粒徑大小的納米級二氧化鈦的混合物，兩種不同粒徑大小的納米級二氧化鈦的混合物為P25二氧化鈦粉體與比P25二氧化鈦粉體小的自制的納米級二氧化鈦粉體按照1∶3～3∶1的摩爾比混合。

2.根據權利要求1所述的一種染料敏化太陽能電池用的光陽極漿料，其特征在于兩種不同粒徑大小的納米級二氧化鈦的混合物為P25二氧化鈦粉體與比P25二氧化鈦粉體小的自制的納米級二氧化鈦粉體按照1∶2～2∶1的摩爾比混合。

3.根據權利要求1或2所述的一種染料敏化太陽能電池用的光陽極漿料，其特征在于自制的二氧化鈦粉體的粒徑為8～16nm，比表面積為90～100m²/g。

4.一種染料敏化太陽能電池用的光陽極漿料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

(1)小顆粒二氧化鈦粉體納米晶的制備

將鈦醇鹽或鈦鹽在常溫下與酸混合，攪拌均勻向其中加入水，常溫下水解，水解產物中加入強酸，然后將該水解產物放到水浴鍋中加熱進行水解反應，生成溶膠，將生成的溶膠轉移到高壓反應釜中反應，將所得產物用溶劑離心洗滌、干燥，即得到自制的小顆粒二氧化鈦粉體納米晶。

(2)有機載體的配制

將乙基纖維素與松油醇按比例混合，乙基纖維素溶解到松油醇中，攪拌從而形成一定黏度的有機載體以備后用。

(3)二氧化鈦納米混晶的制備?

將步驟(1)制備的小顆粒二氧化鈦粉體納米晶和P25二氧化鈦粉體納米晶按照比例混合。

(4)有機載體體系二氧化鈦漿料的制備

將步驟(3)制備的二氧化鈦納米混晶加入到乙醇中，將步驟(2)中的有機載體加入到乙醇與二氧化鈦納米混晶的混合料中，攪拌混勻制備得到染料敏化太陽能電池用的光陽極漿料。

5.根據權利要求4所述的染料敏化太陽能電池用的光陽極漿料的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述的鈦醇鹽或鈦鹽為：鈦酸四丁酯、鈦酸異丙酯、硫酸鈦、乳酸鈦銨中之一，與鈦醇鹽或鈦鹽反應的酸為：醋酸、乙二酸、水楊酸、聚丙烯酸中之一，鈦醇鹽或鈦鹽與反應的酸按照2∶1～1∶3的摩爾比混合，水解產物中加入的強酸為硝酸，加入的水的重量為鈦鹽或者鈦醇鹽重量的3～9倍；優選的是步驟(1)中所述的鈦醇鹽或鈦鹽與反應的酸按照5∶3～3∶4的摩爾比混合，加入的水的重量為鈦鹽或者鈦醇鹽重量的4～6倍。

6.根據權利要求4所述的染料敏化太陽能電池用的光陽極漿料的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述的常溫下水解的時間為0.5h～4h，水浴鍋中水浴的溫度為60-100℃，水浴鍋中水解反應的時間為0.5h-5h，優選的是步驟(1)中所述的常溫下水解的時間為1h～3h，水浴鍋中水浴溫度為70～90℃，水浴鍋中水解反應的時間為1.5h-3h。

7.根據權利要求4所述的染料敏化太陽能電池用的光陽極漿料的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述的高壓反應釜內的溫度為180-250℃，反應時間為10-36h，優選的是步驟(1)中所述的高壓反應釜內的溫度為200-230℃，反應時間為18-34h。

8.根據權利要求4所述的染料敏化太陽能電池用的光陽極漿?料的制備方法，其特征在于步驟(2)中乙基纖維與松油醇的質量份數比為1∶5～1∶9，步驟(3)中所述的按照步驟(1)制得的小顆粒二氧化鈦粉體與P25二氧化鈦粉體的按照1∶3-3∶1的摩爾比混合，步驟(4)中加入的分散劑乙醇的重量為二氧化鈦納米混晶重量的2～5倍，步驟(4)中二氧化鈦納米混晶與步驟(2)中制得的有機載體的質量份數比為1∶2～1∶7；優選的是步驟(2)中乙基纖維與松油醇的質量份數比例為1∶6～1∶8，步驟(3)中所述的按照步驟(1)制得的二氧化鈦小顆粒粉體納米晶與P25二氧化鈦粉體納米晶的按照1∶2-2∶1的摩爾比混合，步驟(4)中加入的分散劑乙醇的重量為二氧化鈦納米混晶重量的3～4倍，步驟(4)中二氧化鈦納米混晶與步驟(2)中制得的有機載體的質量份數比為1∶3～1∶5。

9.一種染料敏化太陽能電池用的光陽極，其特征在于包括使用按照權利要求4-8任一所述的方法制備的染料敏化太陽能光陽極漿料制備的光陽極。

10.一種染料敏化太陽能電池，其特征在于包括權利要求9所述的染料敏化太陽能電池用的光陽極。?