[發(fā)明專利]一種柔性輕便可雙面加光的染料敏化太陽能電池無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310031737.5 | 申請日： | 2013-01-28 |
| 公開（公告）號： | CN103093963A | 公開（公告）日： | 2013-05-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 趙清;王偉;李恒;俞大鵬 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京大學(xué) |
| 主分類號： | H01G9/042 | 分類號： | H01G9/042;H01G9/20 |
| 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 |
| 地址： | 100871 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 柔性 輕便 雙面 染料 太陽能電池 | ||
1.一種染料敏化太陽能電池，其組成包括光陽極、對電極、吸附于所述光陽極的染料分子、填充于所述光陽極與對電極之間的電解質(zhì)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；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不銹鋼絲網(wǎng)或純金屬絲網(wǎng)；所述對電極為表面沉積鉑黑的不銹鋼絲網(wǎng)或?qū)щ娊饘俳z網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料敏化太陽能電池，其特征在于：所述不銹鋼絲網(wǎng)或純金屬絲網(wǎng)或?qū)щ娊饘俳z網(wǎng)的規(guī)格為100目到635目；
所述純金屬絲網(wǎng)由下述任意一種金屬制成：金、銀、銅、鐵、鎢和鋁；
所述導(dǎo)電金屬絲網(wǎng)由下述任意一種金屬制成：金、銀、銅、鐵、鎢和鋁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的染料敏化太陽能電池，其特征在于：所述光陽極是按照包括下述步驟的方法制備得到的：
a)對所述不銹鋼絲網(wǎng)或純金屬絲網(wǎng)進(jìn)行表面鈍化處理，得到表面鈍化的不銹鋼絲網(wǎng)或純金屬絲網(wǎng)；
b)采用化學(xué)氣相沉積法在所述表面鈍化的不銹鋼絲網(wǎng)或純金屬絲網(wǎng)表面沉積氧化鋅納米線陣列或鋁摻雜氧化鋅納米線陣列，得到所述光陽極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的染料敏化太陽能電池，其特征在于：步驟a)中對所述不銹鋼絲網(wǎng)或純金屬絲網(wǎng)進(jìn)行表面鈍化處理的方法如下：將所述不銹鋼絲網(wǎng)或純金屬絲網(wǎng)放入濃硫酸和雙氧水的混合溶液中于7095℃浸泡1060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∶16∶1；
步驟b)中在表面鈍化的不銹鋼絲網(wǎng)或純金屬絲網(wǎng)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，不銹鋼絲網(wǎng)或純金屬絲網(wǎng)置于氣體下游，沉積4-10分鐘即得。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的染料敏化太陽能電池，其特征在于：所述方法還包括對所述不銹鋼絲網(wǎng)或純金屬絲網(wǎng)進(jìn)行鈍化處理前，先用有機(jī)溶劑浸泡并通過超聲清洗除去所述不銹鋼絲網(wǎng)或純金屬絲網(wǎng)表面有機(jī)物的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的染料敏化太陽能電池，其特征在于：所述對電極是按照包括下述步驟的方法制備得到的：采用電化學(xué)沉積法在不銹鋼絲網(wǎng)或?qū)щ娊饘俳z網(wǎng)上沉積鉑黑，沉積完畢，取出不銹鋼絲網(wǎng)用去離子水進(jìn)行沖洗得到所述對電極。
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：所述在不銹鋼絲網(wǎng)或?qū)щ娊饘俳z網(wǎng)上沉積鉑黑的具體方法如下：采用三電極沉積系統(tǒng)，以2.0mM的氯鉑酸、0.50M鹽酸的水溶液做為沉積液，鉑片作為對電極，銀/氯化銀為參比電極，工作電極電勢為0.35伏特，恒電流沉積3分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)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1-8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的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)將步驟2)處理后的光陽極與所述對電極封裝于雙層透明柔性襯底之間，
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。
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