[發明專利]一種高效柔性染料敏化太陽能電池及其制備方法

無效

• 申請號: 201210224477.9
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN103531362A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 黃素梅;張丁文;李曉冬;沈潔;尹希江
• 申請（專利權）人: 華東師范大學;新加坡理工學院
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

1.一種高效柔性染料敏化太陽能電池，包括光陽極、對電極、以及充滿在兩極間的電解質；其特征在于，所述光陽極包括導電基板、沉積在導電基板上的多孔金屬氧化物薄膜、以及吸附在所述多孔金屬氧化物薄膜上的染料；所述對電極包括導電基板、以及沉積在所述導電基板上的催化劑薄膜；其中，所述多孔金屬氧化物薄膜中的金屬氧化物顆粒之間通過搭橋形成頸部結構。

2.如權利要求1所述的高效柔性染料敏化太陽能電池，其特征在于，所述導電基板為金屬薄片、或鍍有透明導電薄膜的聚合物襯底或塑料。

3.如權利要求2所述的高效柔性染料敏化太陽能電池，其特征在于，所述金屬基板為鈦片、不銹鋼薄片；所述聚合物襯底或塑料為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚醚砜樹脂；所述透明導電薄膜為ITO、SnO₂、FTO、AZO、CNTs或金屬納米線。

4.如權利要求1所述的高效柔性染料敏化太陽能電池，其特征在于，所述多孔金屬氧化物薄膜中的金屬氧化物為?TiO₂、ZrO₂、SiO₂、MgO、SnO₂或ZnO；所述多孔金屬氧化物薄膜的厚度為5-20微米。

5.如權利要求1所述的高效柔性染料敏化太陽能電池，其特征在于，所述染料為釕的配合物染料或有機染料。

6.如權利要求1所述的高效柔性染料敏化太陽能電池，其特征在于，所述電解質包括液態和準固態氧化還原電解質。

7.如權利要求1所述的高效柔性染料敏化太陽能電池，其特征在于，所述催化劑薄膜包括金屬催化劑或碳基催化劑。

8.如權利要求1所述高效柔性染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）制備光陽極：配制所述金屬氧化物漿料，并將其沉積在所述導電基板上；對沉積有所述金屬氧化物漿料的所述導電基板進行機械加壓和直流脈沖電流處理；使染料分子吸附在所述多孔金屬氧化物薄膜的表面；

2）制備對電極：在所述導電基板上沉積催化劑薄膜；

3）注入電解質，組裝電池。

9.如權利要求8所述高效柔性染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述金屬氧化物漿料為金屬氧化物納米粉末和易揮發有機溶劑通過磁力攪拌制備的混合物；所述金屬氧化物納米粉末和所述易揮發有機溶劑的比例為1:100~50:100。

10.如權利要求9所述的高效柔性染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述易揮發有機溶劑為乙醇，異丙醇或丙酮。

11.如權利要求8所述高效柔性染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述機械加壓的壓強為5MPa~500MPa；直流脈沖電流為100A~10000A；處理時間為0.1~10分鐘。