[發明專利]液體太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201510518062.6
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN105118677B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 高榮禮;符春林;蔡葦;陳剛;鄧小玲
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙)50223
• 代理人: 王玉芝

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，特別是涉及一種液體太陽能電池及其制備方法。

背景技術

能源危機是當前世界各國面臨的重大難題，開發可再生能源是緩解該問題的有效途徑。在眾多可再生能源中，太陽能因其具有資源豐富、分布廣泛、清潔干凈等優點而備受青睞。光伏發電是開發太陽能的一種主要形式，其原理是利用光生伏特效應制成光伏電池，將太陽的光能轉換成電能。光伏電池主要分為硅、銅銦硒、砷化鎵、碲化鎘以及聚合物光伏電池等?，F有工業生產的薄膜太陽能電池存在轉換效率低、穩定性差、生產成本比較高等缺點。要想改變以上缺點，可以通過提高薄膜的制備工藝和技術參數，或者提高光的利用效率。第一種方法面臨研發周期長、成本高、技術困難等問題，因此，提高光的利用效率是提高轉換效率的重要手段，顯得十分必要。要想提高太陽光的利用率，可以通過提高薄膜對太陽光的吸收率，而增加薄膜的厚度可以做到這點。但是，薄膜厚度越厚，勢必會降低太陽能電池的穩定性，同時也會增加光生載流子的復合率，降低轉換效率。由于納米線(納米鏈)具有一系列薄膜所不具備的性質，例如其具有對光高的吸收率、低的復合率，此外在納米線(納米鏈)的一端具有較強的電場(類似于針尖附近的電場)，因此對光生載流子具有較高的搜集效率。因此制備出高質量的、具備特定的織構、較低的缺陷、較高的純度(高的主相比例)的納米線(納米鏈)是提高太陽能電池光電轉換效率的有效手段。因此，如何制備出具有特定織構、高純度的太陽能電池納米線(納米鏈)就顯得十分必要。

目前納米線及其制備方法的不足之處：

目前制備納米線的方法主要包水熱法，電化學法，溶膠-凝膠法，直接沉淀法，氣相沉積法。不管哪種方法，都很難獲得具有特定取向的納米線，而且制備過程比較復雜。

此外，將納米線做成太陽能電池存在一些缺陷，例如由于納米線比較細，如何將電極與納米線連接起來傳輸光生載流子是比較麻煩的事情；其二，如果納米線由于某些原因斷掉了，整個太陽能電池就報廢，必須重新做一個樣，費時費力；其三、納米線太陽能電池一旦做好，形狀、結構都是不可改變的，光伏效應也就不可調控。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構可變、光伏效應可調控的液體太陽能電池及其制備方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種液體太陽能電池的制備方法，該方法按以下步驟進行：

步驟1)制備電極

取基片，以及用于覆蓋基片的圍壁，所述圍壁包括側壁、頂壁，在頂壁的下表面制備上電極；

步驟2)制備容器

將圍壁固定在基片上，得到密封結構的容器；

步驟3)制備液體太陽能電池

取鐵電納米微粒、親油性表面活性劑、油性基液，并將三者均勻混合，得到鐵電性液體，將鐵電性液體加入容器中，得到液體太陽能電池。

為了在光照時能夠得到較大的光電流，優選地，所述容器的厚度既小于容器長度的1/5，又小于容器寬度的1/5，形成片狀結構的容器。

為了減輕圍壁的重量、厚度，且保證其絕緣性能，優選地，所述圍壁的材料采用塑料。

為了便利地將圍壁固定在基片上，優選地，步驟2)中，所述圍壁粘接固定在基片上。

為了保證基液在烘烤時不會燃燒，優選地，步驟3)中，所述油性基液為硅油、十二烷基苯、聚丁烯油中的至少一種。

為了保證表面活性劑的親油性能，優選地，步驟3)中，所述親油性表面活性劑為油酸。

為了將鐵電納米微粒、親油性表面活性劑、油性基液均勻混合，優選地，步驟3)中，鐵電納米微粒、親油性表面活性劑、油性基液的混合方法為：首先，將鐵電納米微粒與親油性表面活性劑均勻混合，然后，將鐵電納米微粒、親油性表面活性劑的混合物加入油性基液中，然后，將鐵電納米微粒、親油性表面活性劑、油性基液的混合物裝進密封瓶內，最后，將密封瓶放在搖床上進行搖動，使鐵電納米微粒均勻的分散到油性基液中。

為了將鐵電性液體加入容器中，優選地，步驟3)中，所述鐵電性液體用注射器注入容器中。

一種液體太陽能電池，包括容器，該容器包括基片、圍壁，所述圍壁由側壁、頂壁組成，所述圍壁固定在基片上形成密封結構的容器，所述頂壁的下表面設有上電極，所述基片的上表面設有下電極，所述容器內裝滿鐵電性液體，所述鐵電性液體由鐵電納米微粒、親油性表面活性劑、油性基液混合組成。