[發明專利]一種染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法

有效

• 申請號: 201410702847.4
• 申請日: 2014-11-29
• 公開（公告）號: CN104465111A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 唐立丹;王冰;彭淑靜;王建中;齊錦剛
• 申請（專利權）人: 遼寧工業大學
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01G9/042;H01G9/048
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所 21225
• 代理人: 李輝

1.一種染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法，其特征是：

具體步驟如下：

（1）制備絨面碳膜

以FTO導電玻璃作為基片，清洗后，用厚度為0.1mm～0.3mm帶有圓孔狀篩網的擋膜覆蓋在基片表面，采用直流磁控濺射方式，以純度≥99.99%高純石墨為靶材，在基片覆蓋擋片一側沉積厚度為150nm～200nm的碳沉積層，其中，濺射腔的真空度為3×10^-4?～7×10^-4?Pa，充入純度為99.99%的氬氣為反應氣，沉積時的工作氣壓為0.5Pa～0.6?Pa，濺射功率為40?W～60W，濺射時間為40min～60min；濺射完成后，將覆蓋在FTO導電玻璃上的擋膜取下，得到絨面碳膜；

（2）配制反應溶液

將鹽酸用水稀釋作為溶劑，向溶劑中加入鈦酸四正丁酯，攪拌至混合溶液變為透明，得到反應溶液；所述反應溶液中鈦酸四正丁酯的濃度為1.6%～1.8%，其中鹽酸與水的質量比為1:1～1:1.2；

（3）脈沖電磁場處理

將步驟（1）制備好絨面碳膜的FTO玻璃放入反應釜中，具有絨面碳膜的一面朝向下方放置，將步驟（2）配制好的反應溶液注入反應釜中，用電脈沖發生器對反應釜中的反應體系施加電脈沖磁場處理，脈沖時間為5?min～8min，脈沖電壓為700?V～900V，脈沖頻率為6?Hz～9Hz；處理后將反應釜放入恒溫干燥箱內進行水熱反應，調節反應溫度為160℃～180℃，反應時間為8h～10h，在絨面碳膜表面生長一層TiO₂納米棒陣列，降溫至室溫后取出FTO導電玻璃，用去離子水沖洗3次～5次，烘干，得到染料敏化太陽能電池光陽極。

2.根據權利要求1所述的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法，其特征是：所述圓孔狀篩網的擋片的圓孔間距為3μm～5μm，圓孔直徑為10μm～30μm。

3.根據權利要求1所述的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法，其特征是：所述擋膜的材質為塑料或紙質。

4.根據權利要求1所述的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法，其特征是：反應溶液的注入量為反應釜容積的60%～70%。

5.根據權利要求1所述的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法，其特征是：所述FTO導電玻璃厚度為3?mm～5mm。

6.根據權利要求1所述的染料敏化太陽能電池光陽極的制備方法，其特征是：清洗基片時，先在丙酮中超聲清洗，再在無水乙醇中超聲清洗，最后用去離子水沖洗干凈，烘干。