[發(fā)明專利]一種染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410057955.0 | 申請(qǐng)日： | 2014-02-21 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN103794377B | 公開（公告）日： | 2017-01-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 文貴華;顧軍;鄒志剛 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 南京大學(xué)昆山創(chuàng)新研究院 |
| 主分類號(hào)： | H01G9/20 | 分類號(hào)： | H01G9/20 |
| 代理公司： | 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11249 | 代理人： | 宋敏 |
| 地址： | 215347 江蘇省蘇州市昆山*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 染料 太陽(yáng)能電池 陽(yáng)極 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
1.一種染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極，其特征在于：為5層疊層結(jié)構(gòu)，依次為導(dǎo)電基體、第一致密層、傳輸層、第二致密層、散射層；所述傳輸層厚為10~14μm；所述散射層厚為8~10μm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極，其特征在于：所述導(dǎo)電基體為FTO玻璃；所述第一致密層和第二致密層均為一層致密TiO2膜；所述傳輸層為納米TiO2多孔膜；所述散射層為含有納米級(jí)和微米級(jí)TiO2顆粒的散射膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
1）導(dǎo)電基底的前處理
????先用玻璃清洗劑清洗，再用丙酮超聲清洗，乙醇超聲清洗，最后將導(dǎo)電基體用去離子水沖洗干凈，60℃烘干；
2）第一致密層的形成
將清洗過(guò)的導(dǎo)電基體置于40mmol/L的TiCl4水溶液中，70℃水浴處理10~30min，降至室溫，取出，用去離子水沖洗，烘干，即可在導(dǎo)電基體上形成一層致密的TiO2薄膜；
3）傳輸層的制備
在步驟2）中得到的覆有致密層的導(dǎo)電基底上，采用70T~200T網(wǎng)目的絲網(wǎng)印刷權(quán)利要求4所述的傳輸層漿料，再投入馬弗爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)曲線為：125℃→350℃→400℃→450℃，在450℃下保溫10~30min，即可；
4）第二致密層的制備
將步驟3）中已制備好傳輸層的光陽(yáng)極再次進(jìn)行TiCl4的70℃水浴處理10~30min，降至室溫，取出，用去離子水沖洗，烘干，即可在傳輸層外覆上致密的TiO2薄膜；
5）散射層的制備
在步驟4）處理過(guò)的光陽(yáng)極上，采用40T~120T網(wǎng)目的絲網(wǎng)印刷權(quán)利要求6所述的散射層漿料，再投入馬弗爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)曲線為：125℃→350℃→450℃→500℃，在500℃下保溫10~30min，即可。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極的制備方法，其特征在于：所述步驟3）中的傳輸層漿料包括TiO2、松油醇、乙基纖維素，且TiO2：松油醇：乙基纖維素的質(zhì)量比為1：3~8：0.3~0.8，最佳質(zhì)量比為1：6：0.4。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極的制備方法，其特征在于：所述傳輸層漿料按如下方法制得：
將20nm的銳鈦礦結(jié)構(gòu)的TiO2納米顆粒分散于乙醇中，再按照權(quán)利要求5所述的質(zhì)量比向TiO2的乙醇中添加松油醇和12wt%的乙基纖維素乙醇溶液，通過(guò)旋蒸即得。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極的制備方法，其特征在于：所述步驟5）中的散射層漿料包括TiO2、松油醇、乙基纖維素，且TiO2：乙基纖維素：松油醇的質(zhì)量比為1：0.2~0.5：2~8，最佳質(zhì)量比為1：0.4：4。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極的制備方法，其特征在于：所述散射層中的TiO2為10~30nm的銳鈦礦TiO2顆粒與0.2~0.4nm的銳鈦礦TiO2顆粒按3~5：5~7的質(zhì)量比的混合，優(yōu)選10~30nm的銳鈦礦TiO2顆粒與0.4μm的銳鈦礦TiO2顆粒按照1:3的質(zhì)量比的混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極的制備方法，其特征在于：所述散射層漿料按如下方法制得：
將TiO2顆粒與松油醇、乙基纖維素的乙醇溶液按權(quán)利要求6所述的比例混合配制成乳膠狀溶液，再通過(guò)旋蒸而得到粘度為2×105?mPa.s?~3×105?mPa.s的TiO2散射層漿料。
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