[發(fā)明專利]聚苯胺透明對電極基雙面染料敏化太陽能電池及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310026549.3
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103050289A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐群委;賀本林;陳海燕;初蕾;陳曉旭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01G9/042
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 崔濱生

1.聚苯胺透明對電極基雙面染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)、將苯胺單體經(jīng)提純除去阻聚劑；

(2)、按苯胺單體：摻雜酸水溶液的體積比為1：100～300，在摻雜酸水溶液中將苯胺單體溶解，形成均勻的單體溶液，其中摻雜酸：苯胺單體的摩爾比為1～8：1；

(3)、配制0.01～0.05?M的4-氨基苯硫酚乙醇溶液；將FTO或ITO導(dǎo)電玻璃基體放入0.01～0.05?M的4-氨基苯硫酚乙醇溶液1-8小時，取出后用去離子水洗滌，得到4-氨基苯硫酚改性的FTO或ITO導(dǎo)電玻璃基體；

(4)、在攪拌情況下，向步驟(2)中的單體溶液中放入4-氨基苯硫酚改性的FTO或ITO導(dǎo)電玻璃基體，按苯胺單體：引發(fā)劑的摩爾比為1：0.5～1.5的比值加入引發(fā)劑，控制反應(yīng)溫度在0～30℃，在攪拌條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時間為0.5～6?h，制得聚苯胺對電極，將聚苯胺對電極經(jīng)洗滌、干燥，得到干燥的聚苯胺透明對電極；

(5)、將二氧化鈦膠體涂于FTO或ITO導(dǎo)電玻璃基體上，控制膜厚為5～15?μm，經(jīng)煅燒制備二氧化鈦薄膜；

(6)、將所述二氧化鈦薄膜浸入0.2～0.5?mM的染料中形成染料敏化二氧化鈦光陽極；

(7)、將步驟(4)制備的聚苯胺透明對電極和步驟(6)制得的染料敏化二氧化鈦光陽極組合，并在中間加入電解質(zhì)組裝成雙面染料敏化太陽能電池。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯胺透明對電極基雙面染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中的摻雜酸為鹽酸、硫酸、硝酸、水楊酸或十二烷基苯磺酸中的一種或幾種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯胺透明對電極基雙面染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中的引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯胺透明對電極基雙面染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟(5)中經(jīng)450℃煅燒制備二氧化鈦薄膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯胺透明對電極基雙面染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟(6)中的染料為N719或N3染料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯胺透明對電極基雙面染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟(7)中的電解質(zhì)由0.01~0.06?M碘、0.08~0.12?M碘化鋰、0.4~0.8?M四丁基碘化銨和0.4~0.6?M?4－叔丁基吡啶的乙腈溶液組成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的制備方法制得的聚苯胺透明對電極基雙面染料敏化太陽能電池。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚苯胺透明對電極基雙面染料敏化太陽能電池，其特征在于：所述太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為7.5～8.0％。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚苯胺透明對電極基雙面染料敏化太陽能電池在作為發(fā)電裝置中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聚苯胺透明對電極基雙面染料敏化太陽能電池在作為發(fā)電裝置中的應(yīng)用，其特征在于：將入射太陽光經(jīng)分光設(shè)計分為兩束強(qiáng)度均為100?mW·cm^-2的太陽光，同時垂直入射聚苯胺對電極和二氧化鈦光陽極。