[發明專利]一種染料敏化太陽能電池用對電極的制備方法

有效

• 申請號: 201410804999.5
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104485232A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 李嘉慶;楊松旺;李勇明;劉巖
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01G9/042
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

1.一種染料敏化太陽能電池用對電極的制備方法，其特征在于，對導電基底上電催化活性材料薄膜進行活化處理，其中，活化處理包括等離子體處理、紫外光處理和臭氧處理中至少一種。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，導電基底包括金屬、金屬氮化物、導電氧化物、或具有導電性的高分子材料。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，電催化活性材料包括鉑、碳復合材料、類鉑材料中的至少一種，其中，碳復合材料包括介孔碳材料和/或負載有碳化物的介孔碳材料，其中，介孔碳材料中包括碳纖維、色素碳黑、碳納米管、碳納米角、碳納米棒、碳球中的至少一種；碳化物包括碳化鈮、碳化鈦、碳化鋯、碳化鉻、碳化鎢、碳化釩、碳化鑰、碳化鉭中的至少一種；類鉑材料包括金屬氮化物、金屬硫化物和金屬磷化物中的至少一種。

4.根據權利要求1-3中任一所述的制備方法，其特征在于，制備電催化活性材料薄膜的方法包括：

①將含有電催化材料的漿料涂覆于導電基底上，

②對涂覆好的含有電催化材料的薄膜進行熱烘干處理，

③對烘干好的含有電催化材料的薄膜進行高溫處理，其中涂覆的方式包括絲網印刷、鋼版印刷、棍涂法、刮刀涂敷法、旋涂法和/或噴涂法；

或者，通過磁控濺射法、熱蒸鍍法和/或脈沖激光濺射，制備電催化活性材料薄膜。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，電催化活性材料漿料包括0.?3-30wt%電催化活性材料、1-30wt%粘結劑、1-30wt%粘度調節劑和10-95wt%溶劑，其中，粘結劑包括二氧化鈦粉末、二氧化鈦溶膠、二氧化鋯粉末、二氧化鋯溶膠、二氧化鋯粉末、二氧化錫溶膠中的至少一種，粉末或溶膠中溶質的粒徑為10-400?nm；粘度調節劑包括纖維素、纖維素的鹽、纖維素的衍生物、淀粉、淀粉的鹽或淀粉的衍生物，溶劑包括醇和/或萜類化合物。

6.根據權利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，熱烘干處理的溫度為60?-100℃，持續時間為1-20分鐘。

7.根據權利要求4-6中任一所述的制備方法，其特征在于，高溫處理的溫度為150-550?℃，煅燒時間為5-60?分鐘，在惰性氣氛下進行。

8.根據權利要求1-7中任一所述的制備方法，其特征在于，純Pt膜的厚度為50-200?納米，以其它材質制備的電催化活性材料薄膜的厚度為5-50微米。

9.根據權利要求1-8中任一所述的制備方法，其特征在于，等離子體活化處理過程包括在Ar/O₂氣氛下，以5-50sccm的流量、20-200W的功率，處理2-20分鐘；

紫外光活化處理過程包括以50-5000W的功率，照射5-30分鐘；

臭氧活化處理過程包括在臭氧生成量為1-150ug/mL的條件下，處理5-60分鐘。