[發明專利]一種大面板染料敏化太陽能電池制備方法

在審

• 申請號: 201711139006.7
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107958787A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 王耀斌
• 申請（專利權）人: 陜西盛邁石油有限公司
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司61220
• 代理人: 華長華

技術領域

本發明涉及半導體材料制備技術領域，具體涉及一種大面板染料敏化太陽能電池制備方法。

背景技術

染料敏化太陽能電池(DSSC)是一種新型光電化學太陽能電池。相對于其它太陽能電池，它具有生產成本低、制作工藝簡單、環境友好等優點，因此開發高效的DSSC受到研究者廣泛的重視。1991年Michael Gratzel等將高比表面積的納米晶多孔TiO₂薄膜應用于DSSC，光電轉換效率達到7.11％，2003年Mi-chael Gratzel又將DSSC的光電轉化效率提高到11.04％。

由于DSSC巨大的應用前景，規模化生產大面板電池已成為DSSC發展的重要趨勢之一。對于小面積DSSC，由于電池產生的電流較小，電池內部歐姆電阻的損耗可忽略不計，在電池面積<1cm²條件下測得DSSC的光電轉化效率已接近非晶硅太陽能電池；但對于大面板DSSC，電流在透明導電基底的歐姆損耗是提高電池光電轉化效率的主要障礙，制約了其規模化生產，因此降低大面板DSSC在導電基底的歐姆損耗，保證電池的光電轉化效率成為當前主要研究目的之一。

發明內容

本發明旨在提出一種大面板染料敏化太陽能電池制備方法。

本發明的技術方案在于：

一種大面板染料敏化太陽能電池制備方法，采用如下步驟：

步驟1：光陽極制備：

將FTO導電玻璃切割成尺寸為100mm×75mm，再將其分別置于丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗10min去除表面灰塵和污漬；采用絲網印刷法在FTO導電玻璃表面印刷TiO₂薄膜和銀柵電極，然后在450℃下煅燒2h，冷卻至80℃時將其浸入濃度為0.3mmol／L的N719染料的乙腈溶液中靜置12h，取出后用乙腈清洗，室溫干燥；

步驟2：對電極制備：

用超聲打孔機在FTO玻璃表面打孔．然后將氯鉑酸與松油醇的混合溶液滴到FTO玻璃表面，靜置1h，待氯鉑酸溶液完全均勻地鋪展在FTO玻璃表面后，在450℃條件下煅燒1h；

步驟3：組裝電池：

按照TiO₂薄膜圖形將熱封膜切割成條形柵格，將其定位在光陽極和對電極之間，采用夾具進行固定，然后加熱至熱封膜融化，將光陽極與對電極緊密結合起來。最后往對電極表面的小孔灌注電解質，再用熱封膜將小孔封裝。

本發明的技術效果在于：

本發明采用絲網印刷法制備尺寸為100mm×75mm并聯結構DSSC，電池的填充因子可達到0.63。采用并聯設計結構，利用銀柵電極傳導電流，可有效減小電流在導電基底處的歐姆損耗，提高DSSC填充因子。

具體實施方式

一種大面板染料敏化太陽能電池制備方法，采用如下步驟：

步驟1：光陽極制備：

將FTO導電玻璃切割成尺寸為100mm×75mm，再將其分別置于丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗10min去除表面灰塵和污漬；采用絲網印刷法在FTO導電玻璃表面印刷TiO₂薄膜和銀柵電極，然后在450℃下煅燒2h，冷卻至80℃時將其浸入濃度為0.3mmol／L的N719染料的乙腈溶液中靜置12h，取出后用乙腈清洗，室溫干燥；

步驟2：對電極制備：

用超聲打孔機在FTO玻璃表面打孔．然后將氯鉑酸與松油醇的混合溶液滴到FTO玻璃表面，靜置1h，待氯鉑酸溶液完全均勻地鋪展在FTO玻璃表面后，在450℃條件下煅燒1h；

步驟3：組裝電池：

按照TiO₂薄膜圖形將熱封膜切割成條形柵格，將其定位在光陽極和對電極之間，采用夾具進行固定，然后加熱至熱封膜融化，將光陽極與對電極緊密結合起來。最后往對電極表面的小孔灌注電解質，再用熱封膜將小孔封裝。