[發明專利]一種薄膜電池電極的制備方法

在審

• 申請號: 201710986636.1
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107731539A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 程桂平
• 申請（專利權）人: 程桂平
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;C08G61/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種薄膜電池電極的制備方法。

背景技術

薄膜電極是染料敏化太陽電池(DSC)的重要組成部分之一，對其進行結構優化可以減少電池內部的能量損失，相關研究已經受到人們的廣泛關注。表面包覆是顆粒改性的一項重要技術，在DSC中引入包覆層可以抑制電子復合、改善電池性能。但是，采用絕緣體表面包覆納米TiO2多孔薄膜的作用效果和機制有待深入研究。有關包覆層的分子結構對DSC光電轉換性能影響的研究也沒有詳盡的報道。

現有技術中修飾材料的成本高，工藝復雜，對光電的轉換效率低，很難大規模使用。

發明內容

本發明提供一種薄膜電池電極的制備方法，包括：步驟1：將3mg甲基三辛基氯化銨、10ml（濃度為2 mol/L）碳酸鈉水溶液、6 ml的甲苯配置為第一混合溶液；步驟2：將5mg第一單體加入步驟1制得的第一混合溶液中，第一單體的結構式：；步驟3：將5 mg的四(三苯基膦)鈀、10ml（濃度為2 mol/L）的碳酸鈉水溶液、6 ml的甲苯配置為第二混合溶液；步驟4：將8mg第二單體加入步驟3制得的第二混合溶液中，第二單體的結構式：；步驟5：將步驟2和步驟4獲得的溶液混合均勻，并沉淀10小時；步驟6：反復抽真空、通氮氣三次，以89oC油浴加熱70小時；步驟7：再將12比1的甲醇與水的混合物加入冷卻的反應物中，冷凍48小時；步驟8：對反應物減壓吸濾，將濾出的固體轉移到索氏提取器中；步驟9：用甲醇提取12小時，再用正己烷提取12小時，最后用氯仿析出產物，濃縮烘干后得到中性聚合物，中性聚合物的結構式：；步驟10：取步驟9制得的中性聚合物10 mg, 溴乙烷2 mL，四氫呋喃40 mL混合；步驟11：反復抽真空、通氮氣三次，再在50oC下攪拌120小時；步驟12：用氯仿與四氫呋喃洗滌后于80oC真空烘干，得到修飾材料：；步驟13：將7mg的P3HT（聚-3己基噻吩）與7mg的PC61BM溶解于1mL的二氯苯中，并攪拌獲得共混溶液；步驟14：將步驟12制得的修飾材料溶解于甲醇中；步驟15：將ITO玻璃超聲清洗，并烘干；步驟16：將PEDOT:PSS（聚3，4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸鹽）旋涂在ITO玻璃上得到30nm的薄膜；步驟17：在步驟16制得的薄膜上旋涂步驟13制得的共混溶液，退火1小時，再在氮氣環境下以150oC退火10分鐘，得到180nm的活性層；步驟18：將步驟14制得的溶液旋涂步驟17制得的活性層上；步驟19：利用真空蒸鍍機在步驟18制得的活性層上蒸鍍電極。

本電極用于大規模光伏電站的薄膜電池上。

具體實施方式

實施例1

一種薄膜電池電極的制備方法，包括：

步驟1：將3mg甲基三辛基氯化銨、10ml（濃度為2 mol/L）碳酸鈉水溶液、6 ml的甲苯配置為第一混合溶液；

步驟2：將5mg第一單體加入步驟1制得的第一混合溶液中，第一單體的結構式：；

步驟3：將5 mg的四(三苯基膦)鈀、10ml（濃度為2 mol/L）的碳酸鈉水溶液、6 ml的甲苯配置為第二混合溶液；

步驟4：將8mg第二單體加入步驟3制得的第二混合溶液中，第二單體的結構式：；

步驟5：將步驟2和步驟4獲得的溶液混合均勻，并沉淀10小時；

步驟6：反復抽真空、通氮氣三次，以89oC油浴加熱70小時；

步驟7：再將12比1的甲醇與水的混合物加入冷卻的反應物中，冷凍48小時；

步驟8：對反應物減壓吸濾，將濾出的固體轉移到索氏提取器中；

步驟9：用甲醇提取12小時，再用正己烷提取12小時，最后用氯仿析出產物，濃縮烘干后得到中性聚合物，中性聚合物的結構式：

；

步驟10：取步驟9制得的中性聚合物10 mg, 溴乙烷2 mL，四氫呋喃40 mL混合；

步驟11：反復抽真空、通氮氣三次，再在50oC下攪拌120小時；

步驟12：用氯仿與四氫呋喃洗滌后于80oC真空烘干，得到修飾材料：

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步驟13：將7mg的P3HT（聚-3己基噻吩）與7mg的PC61BM溶解于1mL的二氯苯中，并攪拌獲得共混溶液；

步驟14：將步驟12制得的修飾材料溶解于甲醇中；

步驟15：將ITO玻璃超聲清洗，并烘干；

步驟16：將PEDOT:PSS（聚3，4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸鹽）旋涂在ITO玻璃上得到30nm的薄膜；