[發(fā)明專利]一種雙面透光柔性染料敏化太陽能電池及其專用光陽極

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210030513.8
• 申請日: 2012-02-10
• 公開（公告）號: CN102568842A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王偉;趙清;俞大鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: H01G9/04
• 分類號: H01G9/04;H01G9/20;H01M14/00;H01L51/44;H01L51/48;H01L51/42
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

1.一種染料敏化太陽能電池的光陽極，其特征在于：所述光陽極為表面沉積氧化鋅納米線陣列或鋁摻雜氧化鋅納米線陣列的襯底，所述襯底為表面鈍化的金屬絲。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料敏化太陽能電池的光陽極，其特征為：所述金屬絲為純金屬絲或不銹鋼絲；所述純金屬絲由下述任意一種金屬制成：金、銀、銅、鐵、鎢和鋁；所述金屬材料絲的直徑為10-500μm。

3.制備權(quán)利要求1或2所述染料敏化太陽能電池的光陽極的方法，包括下述步驟：1)對金屬材料絲進(jìn)行表面鈍化處理，得到表面鈍化的金屬絲；

2)采用化學(xué)氣相沉積法在所述表面鈍化的金屬絲上沉積氧化鋅納米線陣列或鋁摻雜氧化鋅納米線陣列，得到所述染料敏化太陽能電池的光陽極。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：步驟1)中對金屬絲進(jìn)行表面鈍化處理的方法如下：將金屬材料絲放入濃硫酸和雙氧水的混合溶液中于70-95℃浸泡10-60分鐘即得；所述濃硫酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)98％的硫酸溶液，所述混合液中濃硫酸和雙氧水的體積比為4∶1-6∶1。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于：步驟2)中在表面鈍化的金屬絲上沉積鋁摻雜氧化鋅納米線陣列的方法如下：將鋅粉與三氯化鋁的混合粉末按照質(zhì)量比3∶1的比例放入管式爐中加熱到600-800℃，通入100sccm的氬氣作為載氣、2-8sccm的氧氣為反應(yīng)氣體，金屬材料絲置于氣體下游，沉積4-10分鐘即得。

6.一種染料敏化太陽能電池，其包括權(quán)利要求1或2所述的光陽極、與所述光陽極相對且間隔放置的對電極、填充到所述光陽極與對電極之間的電解質(zhì)、吸附于所述光陽極的染料分子以及用于封裝所述光陽極、對電極和電解質(zhì)的透明柔性襯底。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的染料敏化太陽能電池，其特征在于：所述光陽極與對電極間隔相對且平行排列，間距為10-50μm；所述對電極為鉑絲或者表面鍍鉑的金屬絲，其直徑為10-500μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的染料敏化太陽能電池，其特征在于：所述透明柔性襯底為聚對苯二甲酸乙二酯或聚二甲基硅氧烷，所述透明柔性襯底的厚度為30-100μm。

9.制備權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述染料敏化太陽能電池的方法，包括下述步驟：

1)將權(quán)利要求1或2所述光陽極置于染料分子溶液中浸泡，使光陽極中的氧化鋅納米線陣列或鋁摻雜氧化鋅納米線陣列充分吸收染料分子；

2)取出處理后的光陽極用無水乙醇將其表面物理吸附的染料分子沖洗干凈；

3)將染料敏化好的光陽極與對電極封裝于雙層透明柔性襯底之間，所述光陽極與對電極相對且間隔放置；

4)將電解液灌沖進(jìn)雙層透明柔性襯底之間，得到了所述染料敏化太陽能電池。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：步驟3)中所述對電極為鉑絲或者表面鍍鉑金屬絲，其直徑為10-500μm；

所述對電極所述光陽極與對電極間隔相對平行排列，間距為10-500μm；

步驟4)中所述透明柔性襯底為聚對苯二甲酸乙二酯或聚二甲基硅氧烷，所述透明柔性襯底的厚度為30-100μm。