[發(fā)明專(zhuān)利]一種染料敏化太陽(yáng)能電池的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910610354.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110364363B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈海浪;彭智杰;李珊珊;龔炳泉;包政律;關(guān)明云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H01G9/20
• 分類(lèi)號(hào): H01G9/20;H01G9/052;H01G9/035
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 陳麗萍

1.一種染料敏化太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)光陽(yáng)極的制備：所述光陽(yáng)極按順序依次包括FTO導(dǎo)電玻璃基底、透明層、散射層，所述透明層和散射層分別由透明層漿料和散射層漿料制成，將所述透明層漿料和散射層漿料分別通過(guò)絲網(wǎng)印刷的方法印刷到干凈的FTO導(dǎo)電玻璃基底上，形成一層6-12微米的薄膜，由此制得光陽(yáng)極；

(2)光陽(yáng)極的活化：將所述光陽(yáng)極進(jìn)行升溫程序燒結(jié)，所述升溫程序燒結(jié)的過(guò)程為在馬弗爐中經(jīng)歷80℃30min、150℃30min、345℃20min、400℃10min、480℃20min、500℃20min的燒結(jié)，然后使用四氯化鈦水溶液在70-90℃下浸泡至少30min，取出后洗滌，晾干后在至少480℃下進(jìn)行煅燒至少30min，制得活化光陽(yáng)極；

(3)染料的敏化：將染料敏化劑溶于有機(jī)溶劑中，超聲處理至少10min，然后加入所述活化光陽(yáng)極進(jìn)行浸泡2-12h，使染料敏化劑通過(guò)化學(xué)反應(yīng)吸附在活化光陽(yáng)極的表面，浸泡結(jié)束洗滌，烘干，制得染料敏化后的活化光陽(yáng)極，備用；

(4)電解質(zhì)配置：將離子液體、碘、添加劑、有機(jī)溶劑混合，超聲處理至少10min，備用；所述有機(jī)溶劑為3-甲氧基丙腈、乙腈、戊腈、丙腈、γ-丁內(nèi)酯中的一種或幾種，所述離子液體為1,2-二甲基-3-丙基咪唑碘鹽、1,3-二甲基-3-咪唑碘鹽、1-丙基-3-甲基咪唑碘鹽、1-烯丙基-3-甲基咪唑碘鹽、1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸鹽中的一種或幾種，所述添加劑包括碘化鋰、N-甲基苯并咪唑、硫氰酸胍中的一種或幾種，所述添加劑還包括N-乙基吡啶碘化物、叔丁基吡啶中的一種或兩種；

(5)對(duì)電極的制備：在干凈的FTO導(dǎo)電玻璃基底上打孔，將H₂PtCl₆-乙醇溶液通過(guò)絲網(wǎng)印刷到干凈的FTO導(dǎo)電玻璃上，在至少450℃下煅燒制得對(duì)電極，備用；

(6)太陽(yáng)能電池組裝：將所述染料敏化后的活化光陽(yáng)極和對(duì)電極進(jìn)行封裝，采用真空回填方式通過(guò)對(duì)電極的孔在所述染料敏化后的活化光陽(yáng)極和對(duì)電極之間注入電解質(zhì)，當(dāng)電解質(zhì)完全充滿后，再進(jìn)行封裝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述透明層漿料包括粒徑20nm的TiO₂、松油醇、乙基纖維素和無(wú)水乙醇，在室溫下先進(jìn)行TiO₂、松油醇、乙基纖維素的充分混合，然后加入無(wú)水乙醇研磨30-60min；所述TiO₂、松油醇、乙基纖維素和無(wú)水乙醇的質(zhì)量比為(0.1-0.2):(0.1-0.4):(0.01-0.05):(0.8-4)；

所述散射層漿料包括200nm的TiO₂、松油醇、乙基纖維素和無(wú)水乙醇，在室溫下先進(jìn)行TiO₂、松油醇、乙基纖維素的充分混合，然后加入無(wú)水乙醇研磨30-60min；所述TiO₂、松油醇、乙基纖維素和無(wú)水乙醇的質(zhì)量比為(0.03-0.07):(0.02-0.08):(0.01-0.05):(0.8-4)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述四氯化鈦水溶液的摩爾濃度為0.04-0.06mol/L。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述染料敏化劑為YD2-O-C8；所述有機(jī)溶劑為乙醇、甲苯、四氫呋喃、氯仿中的一種或幾種；所述染料敏化劑在有機(jī)溶劑中的質(zhì)量體積比為(10-20)mg:(20-40)mL。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述離子液體、碘、添加劑和有機(jī)溶劑的比例為(1-2)g:(0.03-0.1)g:(0.1-1)g:(6-15)mL。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，步驟(5)中H₂PtCl₆在乙醇溶液中的摩爾濃度為0.02mol/L。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種染料敏化太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，步驟(6)中的封裝是使用沙林膜在90-120℃下加熱5-15min進(jìn)行的。