[發明專利]原位生長TiO2納米顆粒/納米管的染料敏化太陽能電池的制備方法有效
| 申請號： | 201410142450.4 | 申請日： | 2014-04-10 |
| 公開（公告）號： | CN103956269B | 公開（公告）日： | 2018-02-06 |
| 發明（設計）人： | 王浩;李思倩;張軍;李全同;汪寶元;丁浩 | 申請（專利權）人： | 湖北大學 |
| 主分類號： | H01G9/20 | 分類號： | H01G9/20;H01G9/042;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 北京匯澤知識產權代理有限公司11228 | 代理人： | 毛廣杰 |
| 地址： | 430060 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 原位 生長 tio sub 納米 顆粒 染料 太陽能電池 制備 方法 | ||
1.一種原位生長TiO2納米顆粒/納米管的染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體為：
將鈦片置于陽極氧化溶液中進行兩次陽極氧化反應，得到基于鈦基底的TiO2納米管，并將鈦基底剝離而得到TiO2納米管薄膜，再將TiO2納米管的薄膜粘貼于導電玻璃上后置酒精溶液中反應，得到TiO2納米顆粒/納米管復合結構，最后將得到的復合結構進行退火結晶，并于染料溶液中浸泡后，組裝成染料敏化太陽能電池，所述退火結晶具體為在500℃-600℃溫度下烘烤3小時以上；所述染料溶液為N719染料溶液，且退火結晶后的TiO2納米顆粒/納米管復合結構在染料中浸泡24 小時以上再進行電極組裝；
所述置酒精溶液中反應的具體過程為：
粘附在導電玻璃的導電面的TiO2納米管薄膜在150℃-300℃的高溫下烘烤后放入分析純的酒精，水浴加熱反應后，得到TiO2納米顆粒/納米管復合結構。
2.根據權利要求1所述的原位生長TiO2納米顆粒/納米管的染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于，
所述鈦片的純度為99.4%以上，鈦片在進行兩步陽極氧化反應之前需要進行預處理，具體為，將鈦片進行剪裁形成梳狀結構，然后進行超聲清洗后吹干備用。
3.根據權利要求2所述的原位生長TiO2納米顆粒/納米管的染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于：
所述兩步陽極氧化反應具體包括：
A、一次氧化反應：將預處理后的鈦片和惰性電極放入陽極氧化溶液中，外接恒壓電源進行反應；
B、去一次氧化反應：將反應完全的鈦片取出，清洗超聲使氧化層與鈦基底分離，取出鈦片，清洗吹干備用，得到表面清洗干凈的去一次氧化的鈦片；
C、二次氧化反應：將去一次氧化的鈦片放入步驟A反應后剩余的陽極氧化溶液中，外接與一次氧化反應相同恒壓電源進行二次氧化反應，反應完全后取出，得到基于鈦基底的TiO2 納米管。
4.根據權利要求3所述的原位生長TiO2納米顆粒/納米管的染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于：
所述陽極氧化溶液的為含氟離子的有機溶劑，通過將含有含氟離子的化學物質按照質量百分比為0.2wt%-0.25wt %加入到無水的有機溶劑中攪拌均勻而獲得。
5.根據權利要求4所述的原位生長TiO2納米顆粒/納米管的染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于：
所述含氟離子的化學物質為NaF、HF或NH4F；所述無水的有機溶劑為無水的乙二醇、二甲基亞砜或丙三醇。
6.根據權利要求5所述的原位生長TiO2納米顆粒/納米管的染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述將鈦基底剝離的具體過程為：
將基于鈦基底的TiO2納米管置于H2O2溶液中浸泡，并用去離子水緩慢沖洗，使TiO2納米管與鈦基底分離，得到完整TiO2納米管薄膜，并將其粘附導電玻璃的導電面上。
7.根據權利要求1所述的原位生長TiO2納米顆粒/納米管的染料敏化太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述N719染料溶液的濃度為3×10-4mol/L，溶劑為體積比為1:1的乙腈與叔丁醇的混合溶液。
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