[發(fā)明專利]一種改進型光陽極結(jié)構(gòu)的染料敏化太陽能電池

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• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN106971852A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 上海為然環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01G9/042;H01G9/048
• 代理公司: 北京高航知識產(chǎn)權代理有限公司11530
• 代理人: 趙永強

1.一種改進型光陽極結(jié)構(gòu)的染料敏化太陽能電池，該染料敏化太陽能電池包括光陽極、對電極、電解液；其中，該對電極與光陽極對置設置，該對電極是在FTO基底的上表面印刷有鉑形成的；電解液設置在光陽極與對電極之間；該光陽極表面吸附有染料敏化劑，該染料敏化劑為N719釕染料，該電解液中氧化還原對為I^-/I₃^-；其特征在于，該光陽極包括FTO基底，在FTO基底表面設有SnO₂顆粒層，在SnO₂顆粒層表面設有SnO₂納米線層。

2.根據(jù)權利要求1所述的染料敏化太陽能電池，其特征在于，該SnO₂顆粒層厚度為5μm，粒徑為10μm；該SnO₂顆粒是以油菜花花粉為模板通過水熱法制備的。

3.根據(jù)權利要求2所述的染料敏化太陽能電池，其特征在于，該SnO₂納米線層以水熱法制備，該SnO₂納米線層厚度為5μm，納米線長度為10μm，直徑為200nm。

4.根據(jù)權利要求1所述的染料敏化太陽能電池，其特征在于，該SnO₂納米線層嵌入SnO₂顆粒層并在其表面形成SnO₂納米線層。

5.根據(jù)權利要求1或4所述的染料敏化太陽能電池，其特征在于，該光陽極的制備過程如下：

步驟1，制備SnO₂顆粒

首先，篩選出直徑20μm的油菜花花粉，取8g用酒精漂洗、干燥；

然后，將15g氯化錫粉末(SnCl₄·5H₂O)放入80ml無水酒精中，攪拌至澄清溶液得到前驅(qū)體溶液；

將準備好的花粉粒進行兩步浸泡：第一步浸泡，將花粉放入上述前驅(qū)體溶液中強力攪拌14h，將溶液離心分離，酒精清洗三遍，無離子水清洗，在60℃的干燥箱中干燥3h；第二步浸泡，依照第一步浸泡方法，將浸泡過的花粉再放入前驅(qū)體溶液中浸泡8h；然后將花粉放入100ml酒精和100ml水的混合溶液中水解2h，離心分離后分散在酒精溶液中，在60℃的干燥箱中干燥4h，最后，將模板化的混合體在空氣退火爐中以2℃/min的升溫速率升到600℃煅燒3h，以去除花粉模板，收集白色粉末為SnO₂顆粒，粒徑為10μm。

步驟2，制備SnO₂顆粒層

首先，將FTO基底清洗干凈，將清洗過的FTO基底放入TiCl₄水溶液中，在70℃下保持30min取出，用去離子水反復清洗干凈，然后將FTO基底放入馬弗爐中在400℃下退火1h；

然后，配置SnO₂漿料，采用刮涂法將SnO₂漿料涂覆在FTO基底上，制成厚度為5μm的薄膜，晾干后放入空氣退火爐中350℃煅燒2h，得到SnO₂顆粒層；

步驟3，制備SnO₂納米線層

將一定量的草酸亞錫和聚乙烯屁咯烷酮分別溶解于乙二醇溶液中，然后把兩種溶液倒入燒杯中，攪拌均勻，再將上步得到的帶有SnO₂顆粒層的FTO基底浸入燒杯中，加熱并控制溫度為170℃，使其反應3h，待反應完成后，靜止冷卻至室溫，將FTO基底用無水乙醇反復清洗幾次，干燥后，將FTO基底放入馬弗爐中450℃煅燒4h，在FTO基底上得到SnO₂納米線層。