[發明專利]一種太陽能電池光陽極散射層漿料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510829420.5
• 申請日: 2015-11-24
• 公開（公告）號: CN105428073B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 林展;劉培楊;李高然;高學會;劉杰;汪倩倩
• 申請（專利權）人: 青島能迅新能源科技有限公司;林展
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01G9/042
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 蘇慶

本發明公開了一種太陽能電池光陽極散射層漿料，其組分為玻璃粉末、TiO₂顆粒、鋅粉、阿拉伯膠、水，且玻璃粉末：TiO₂顆粒：鋅粉：阿拉伯膠：水：的重量比為(2.5?4)：(0.2?0.5)：(0.1?0.6)：(12?17)：100。本發明采用金紅石礦結構的納米顆粒TiO₂與微米級大顆粒的玻璃粉末和金屬鋅粉按照一定比例混合，其中小顆粒TiO₂在其中具有過渡作用，促進了傳遞層與散射層之間的結合，防止光陽極在高溫燒結后的龜裂現象發生，同時增加了光程提高電池效率；大顆粒玻璃粉末和金屬鋅粉提高光散射作用，增加光程和對太陽光可以二次吸收，從而增加光的再次利用效率，提高DSSC的光電轉換效率，光電轉換效率可達42％。

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池光陽極散射層漿料，屬于電池制造領域。

背景技術

太陽能作為一種新的能源，在全球氣候變暖和霧霾不斷出現的環境下，越來越受到人們的關注。在各種薄膜太陽能電池中，染料敏化太陽能電池以其制作工藝簡單、便于大規模生產、成本低廉等優點愈來愈受到廣泛重視。在染料敏化太陽能電池中，多孔光陽極的性能對電池的性能的影響尤為重要，因此多年來關于光陽極膜的研究也越來越多。

為實現盡可能多的吸附染料，同時實現與導電基底的牢固接觸，并實現電子從染料激發態到導電襯底的傳輸以及電解質中氧化還原電對的有效傳輸，多孔光陽極的制備技術方面的研究報道較多。

目前多孔光陽極基本為疊層結構，吸收層為粒徑較小的納米TiO₂，其對太陽光的利用率不是很高，在吸收層上面再制備具有光再次利用的大顆粒的光散射層對太陽光的利用率明顯提高，因此通過大顆粒的光散射作用增加光程和對太陽光可以二次吸收，從而增加光的再次利用效率，提高DSSC的光電轉換效率。但是，將這樣的大顆粒散射層制備于基底層上，通過高溫燒結后將產生龜裂現象，而且顆粒過大對染料的吸附性大大降低，顆粒之間接觸較小，比表面積大大減小，影響電池效率。

另外，現有的散射層漿料都用有機溶劑作為分散粘結劑，對環境污染過大，對于日益嚴重的環境問題提出了挑戰，對于作業人員的健康也造成重大威脅。電池的綠色環保的改良迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供了一種安全環保、吸附性好、穩定性強的太陽能電池光陽極散射層漿料；

本發明的另一目的是提供上述太陽能電池光陽極散射層漿料的制備方法，方法簡單，易于工業化生產。

為了達到上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種太陽能電池光陽極散射層漿料，其組分為玻璃粉末、TiO₂顆粒、鋅粉、阿拉伯膠、水，且玻璃粉末：TiO₂顆粒：鋅粉：阿拉伯膠：水的重量比為(2.5-4)：(0.2-0.5)：(0.1-0.6)：(12-17)：100。

作為優選方案，上述的太陽能電池光陽極散射層漿料，所述玻璃粉末：TiO₂納米顆粒：鋅粉：阿拉伯膠：水的重量比3：0.3：0.3：15：100。

優選的，所述TiO₂顆粒為10-60nm的TiO₂納米顆粒。例如：10nm、12nm、15nm、16nm、17nm、19nm、22nm、25nm、27nm、30nm、34nm、40nm、41nm、45nm、48nm、50nm、53nm、57nm、60nm等，10-60nm兩端點或中間值大小的粒徑的TiO₂納米顆粒的單一粒徑的顆粒或者兩種以上粒徑顆料的混合，均可。

優選的，所述TiO₂顆粒采用金紅石型顆粒。