一种基于复合纳米结构光阳极的太阳能电池的制作方法

文档序号:11202731阅读:963来源:国知局
一种基于复合纳米结构光阳极的太阳能电池的制造方法与工艺

本申请涉及太阳能电池领域,尤其涉及一种基于复合纳米结构光阳极的太阳能电池。



背景技术:

能源是国民经济和社会发展的重要物质基础,目前,能源主要依赖石油、煤炭、天然气等化石能源,但是传统的化石能源日渐枯竭,并且传统化石能源的大量使用已经对环境造成了严重破坏,近年来,全球较多地区经历了一个个的暖冬,多个夏天南欧各国经受了50℃的高温,气候变暖的直接原因是化石能源的燃烧排放出的co2导致了地球的温室效应。

太阳能是一种清洁的可再生能源,太阳能的大规模应用是解决能源问题和环境问题的关键突破口,太阳能的利用形式多种,主要包括光热利用,光化学利用,光电利用等;光热利用如普通家庭使用的太阳能热水器,就是将太阳能直接转化为热能的形式使用,光化学利用如光解水制备氢气;光电利用如太阳能电池等。

现阶段的太阳能电池主要有硅基太阳能电池、有机/聚合物太阳能电池、无机化合物半导体太阳能电池、染料敏化纳米晶太阳能电池等,其中,染料敏化太阳能电池以廉价的成本和简单的制作工艺被认为是实现太阳能大规模利用的主要候选者。

染料敏化太阳能电池主要有五部分组成:导电基底、光阳极、染料敏化剂、电解质和对电极,其中,光阳极的组成和结构直接影响染料敏化太阳能电池的转化效率和长期稳定性,是电池的最重要的组成部分,现阶段的染料敏化太阳能电池中,其光阳极一般由tio2纳米薄膜构成,tio2纳米薄膜主要是承载染料敏化剂和接收并传输电子;为了提高光电转化效率,通过使用较小粒径(20nm)的tio2纳米颗粒构成薄膜,这样有利于增大光阳极的比表面积,提高染料的吸附量,然而由于tio2纳米颗粒的尺寸越小,光的透过率越高,反而会造成太阳光的浪费,因此,有必要在光阳极薄膜的外层制备由大粒径的tio2纳米颗粒所组成的散射层,将透过内层光阳极薄膜的太阳光反射回来再次被吸收利用,从而有效提高光阳极薄膜的捕光效率,提高染料敏化太阳能电池的光电转换效率。



技术实现要素:

基于上述原因,在现有技术的基础上,本发明旨在提供一种基于复合纳米结构光阳极的太阳能电池,以解决上述提出问题。

本发明的实施例中提供了一种基于复合纳米结构光阳极的太阳能电池,该太阳能电池为染料敏化太阳能电池,该染料敏化太阳能电池包括导电基底、光阳极、染料敏化剂、电解质和对电极,其中,光阳极与对电极设置在导电基底上并且相对封装设置,光阳极表面吸附有染料敏化剂,电解质为液体电解质,设在光阳极与对电极之间;

具体的,该光阳极包括依次设于导电基底表面的第一吸收层、散射层、第二吸收层;其中,第一吸收层为zno纳米线层,散射层为wo3颗粒层,第二吸收层为tio2颗粒层。

具体的,该对电极是在导电基底表面印刷铂电极形成的;

具体的,该电解液制备过程为:称取一定量的乙腈溶液,向其中加入0.1m的碘化锂,0.1m的单质碘,0.6m的4-叔丁基吡啶和0.6m的四丁基碘化铵,然后避光超声10min,磁力搅拌,使其充分溶解。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

本发明的太阳能电池为染料敏化太阳能电池,该染料敏化太阳能电池包括导电基底、光阳极、染料敏化剂、电解质和对电极,其中,该光阳极包括依次设于导电基底表面的第一吸收层、散射层、第二吸收层;具体的,第一吸收层为zno纳米线层,散射层为wo3颗粒层,第二吸收层为tio2颗粒层,第一吸收层、第二吸收层吸附有染料;通过第一吸收层、第二吸收层中间设置散射层的结构,该光阳极能够最大限度地吸收太阳光,进而增大光电转化效率。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明太阳能电池的结构示意图;

其中,10-导电基底,11-光阳极,12-电解质,13-对电极,111-第一吸收层,112-散射层,113-第二吸收层。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

一种太阳能电池,该太阳能电池为染料敏化太阳能电池,该染料敏化太阳能电池包括导电基底10、光阳极11、染料敏化剂、电解质12和对电极13;

其中,光阳极11与对电极13设置在导电基底10上并且相对封装设置,光阳极11表面吸附有染料敏化剂,电解质12为液体电解质,设在光阳极11与对电极13之间;

该对电极13是在导电基底10表面印刷铂电极形成的。

该液体电解质制备过程为:称取一定量的乙腈溶液,向其中加入0.1m的碘化锂,0.1m的单质碘,0.6m的4-叔丁基吡啶和0.6m的四丁基碘化铵,然后避光超声10min,磁力搅拌,使其充分溶解。

在本申请技术方案的实施例中,该光阳极11为一种复合纳米结构的光阳极,具体的,该光阳极11包括依次设于导电基底10表面的第一吸收层111、散射层112、第二吸收层113,如图1所示;其中,第一吸收层111为zno纳米线层,散射层112为wo3颗粒层,第二吸收层113为tio2颗粒层。

本申请的光阳极11是一种复合纳米结构的光阳极,该wo3颗粒层为散射层,第一吸收层、第二吸收层吸附有染料,能够吸收太阳能。

染料敏化太阳能的光阳极中,通常是在导电基底表面设置一层tio2纳米颗粒,该tio2纳米颗粒薄膜既是染料吸附的载体,又起着关键的分离和传输电荷的作用,然而,tio2纳米颗粒粒径较小,其透光率较大,这对太阳光造成浪费。

基于此,在结构方面,在本申请的技术方案中,该光阳极包括第一吸收层、散射层、第二吸收层,其中,第一吸收层、第二吸收层吸附有染料,作为染料吸附的载体,起到分离和传输电荷的作用;而中间的散射层能够散射透过第一吸收层的太阳光,同时由于散射光是向四周都有散射,因此,在散射层两侧的第一吸收层、第二吸收层都能接收到太阳光,从而能够增大吸附有染料的该第一吸收层、第二吸收层对光的捕获效率,增强对太阳光的吸收,进而增大光电转化效率。

具体的,在第一吸收层中,该zno纳米线直径为100nm,长度为10μm。

通常的技术方案中,在导电基底表面设置一层纳米tio2颗粒作为光阳极,然而,纳米颗粒存在界面较多、电子传输性能差、复合率高等问题;本申请的技术方案中,采用zno纳米线作为光阳极材料,与纳米颗粒相比:1.纳米线结构注入的电子可以直接沿着纳米线传输到导电基底上,避免了电子与电解液的接触,能够减少电子的复合几率;2.纳米线生长在导电基底表面,生长牢固,与导电基底的接触电阻较小;3.纳米线结构具有高度的取向性,能够有利于电解液的扩散,增大与电解液的接触面积。

zno材料是一种重要的宽禁带半导体材料,其在场发射、锂电池、超级电容器、光催化和太阳能电池等领域应用较多,zno的带隙为3.37ev,与tio2的能带接近,将其替代tio2材料,能够获得更强的电子迁移率。

具体的,在散射层中,该散射层厚度为5μm,该wo3颗粒粒径为200~500nm。

染料敏化太阳能电池中,作为散射层,通常采用的材料有tio2颗粒、tio2空心球颗粒等,本申请的技术方案中,采用wo3颗粒构成散射层,wo3是一种重要的宽禁带半导体材料,其在电致变色、光致变色、光致发光等领域广泛应用,将其与zno纳米线、tio2颗粒结合作为光阳极的技术方案不多,本申请的技术方案中,该wo3颗粒与zno纳米线、tio2颗粒结合作用,构成了复合结构的光阳极,其对太阳光起到很好的散射作用,并且,该wo3颗粒粒径较大,除了起到散射太阳光的作用外,还有利于电解液扩散到内部的zno纳米线层。

具体的,在第二吸收层中,该第二吸收层厚度为5μm,该tio2颗粒粒径为20nm。

该第二吸收层采用传统的tio2颗粒,其与电解液接触面积最大,能够作为第一吸收层的补充,最大限度地吸收照射到光阳极表面的太阳光。

本申请的光阳极采用fto导电玻璃作为导电基底。

本申请的光阳极的制备过程为:

步骤1,清洗fto导电玻璃

首先,将裁减合适尺寸的fto导电玻璃放入稀释的洗洁精溶液中超声20min,将洗洁精的溶液倒掉,用去例子水冲洗玻璃表面,然后将fto导电玻璃放入去例子水中超声20min,再依次放入丙酮、乙醇、去离子水中分别超声15min,用氮气吹干,待用;

步骤2,制备zno种子层

首先,配置含有0.05mol醋酸锌、0.06mol二乙醇胺和100ml无水乙醇的溶液,室温下磁力搅拌30min后放入60℃的油浴锅中磁力搅拌10h,得到种子层溶液,然后将上步中清洗干净的fto导电玻璃缓缓浸入该种子层溶液中,静置13s,然后缓慢拉出,提拉速率为0.1cm/s。将提拉过的fto导电玻璃放置在65℃的烘箱中干燥20min,然后将fto导电玻璃放入马弗炉中380℃退火2h,在fto导电玻璃表面得到zno种子层;

步骤3,制备第一吸收层

配置含有33mmol的zncl2,33mmol的六次甲基四胺和100ml的去离子水的反应混合溶液,然后向反应混合溶液中逐滴加入2ml氨水,充分搅拌30min,将其转移到高压釜内胆中,然后将覆有zno种子层的fto导电玻璃倾斜靠在高压釜内胆内,导电面朝下,密封好高压釜,将高压釜放入升温到95℃的烘箱中,反应20h,反应完后自然降温冷却,用蒸馏水反复冲洗fto导电玻璃,在fto导电玻璃上生长一层zno纳米线层,即为第一吸收层;把该生长有zno纳米线层的fto导电玻璃在室温下浸泡入摩尔浓度为0.4mm的n719乙醇溶液中24小时,然后用乙醇冲洗表面;

步骤4,制备散射层

首先,取粒径为200~500nm的wo3颗粒,将其与聚乙二醇及松油醇混合,超声形成浆料,使浆料中wo3颗粒的重量含量为45%,聚乙二醇的重量含量为10%;然后,将该浆料涂覆在fto导电玻璃表面,于370℃下恒温10min、430℃下恒温20min,自然降温,得到散射层;

步骤5,制备第二吸收层

首先,制备tio2颗粒浆料:

在四氯化钛溶液中滴加乙酸,四氯化钛和乙酸的重量比为4:1,然后将四氯化钛和乙酸的混合液倒入重量为四氯化钛用量4.8倍的水中,搅拌产生沉淀;再加入重量为四氯化钛用量0.05倍的硝酸,在80℃下解溶60min,得到泛蓝光的透明溶胶,把该透明溶胶放入钛反应釜中,在250℃下反应24h,旋转蒸发除去水后加入成膜剂聚乙二醇和分散溶剂松油醇,得到tio2颗粒浆料,浆料中tio2颗粒的重量含量为15%,聚乙二醇的重量含量为4.5%;

然后,将该tio2颗粒浆料涂覆在制备有散射层的fto导电玻璃表面,于130℃下干燥10min,然后在390℃下恒温5min、440℃下恒温10min,自然降温,得到第二吸收层,即为本申请的光阳极。

把高温烧结好光阳极室温浸泡入摩尔浓度为0.4mm的n719乙醇溶液中24小时,然后用乙醇冲洗表面,滴上一滴制备好的电解液。用夹子把对电极铂(采用电化学制备)与光阳极夹住。即可进行光伏性能测量。

实施例1

步骤1,清洗fto导电玻璃

首先,将裁减合适尺寸的fto导电玻璃放入稀释的洗洁精溶液中超声20min,将洗洁精的溶液倒掉,用去例子水冲洗玻璃表面,然后将fto导电玻璃放入去例子水中超声20min,再依次放入丙酮、乙醇、去离子水中分别超声15min,用氮气吹干,待用;

步骤2,制备zno种子层

首先,配置含有0.05mol醋酸锌、0.06mol二乙醇胺和100ml无水乙醇的溶液,室温下磁力搅拌30min后放入60℃的油浴锅中磁力搅拌10h,得到种子层溶液,然后将上步中清洗干净的fto导电玻璃缓缓浸入该种子层溶液中,静置13s,然后缓慢拉出,提拉速率为0.1cm/s。将提拉过的fto导电玻璃放置在65℃的烘箱中干燥20min,然后将fto导电玻璃放入马弗炉中380℃退火2h,在fto导电玻璃表面得到zno种子层;

步骤3,制备第一吸收层

配置含有33mmol的zncl2,33mmol的六次甲基四胺和100ml的去离子水的反应混合溶液,然后向反应混合溶液中逐滴加入2ml氨水,充分搅拌30min,将其转移到高压釜内胆中,然后将覆有zno种子层的fto导电玻璃倾斜靠在高压釜内胆内,导电面朝下,密封好高压釜,将高压釜放入升温到95℃的烘箱中,反应20h,反应完后自然降温冷却,用蒸馏水反复冲洗fto导电玻璃,在fto导电玻璃上生长一层zno纳米线层,即为第一吸收层;把该生长有zno纳米线层的fto导电玻璃在室温下浸泡入摩尔浓度为0.4mm的n719乙醇溶液中24小时,然后用乙醇冲洗表面;

步骤4,制备散射层

首先,取粒径为200的wo3颗粒,将其与聚乙二醇及松油醇混合,超声形成浆料,使浆料中wo3颗粒的重量含量为45%,聚乙二醇的重量含量为10%;然后,将该浆料涂覆在fto导电玻璃表面,于370℃下恒温10min、430℃下恒温20min,自然降温,得到散射层;

步骤5,制备第二吸收层

首先,制备tio2颗粒浆料:

在四氯化钛溶液中滴加乙酸,四氯化钛和乙酸的重量比为4:1,然后将四氯化钛和乙酸的混合液倒入重量为四氯化钛用量4.8倍的水中,搅拌产生沉淀;再加入重量为四氯化钛用量0.05倍的硝酸,在80℃下解溶60min,得到泛蓝光的透明溶胶,把该透明溶胶放入钛反应釜中,在250℃下反应24h,旋转蒸发除去水后加入成膜剂聚乙二醇和分散溶剂松油醇,得到tio2颗粒浆料,浆料中tio2颗粒的重量含量为15%,聚乙二醇的重量含量为4.5%;

然后,将该tio2颗粒浆料涂覆在制备有散射层的fto导电玻璃表面,于130℃下干燥10min,然后在390℃下恒温5min、440℃下恒温10min,自然降温,得到第二吸收层,即为本申请的光阳极。

把高温烧结好光阳极室温浸泡入摩尔浓度为0.4mm的n719乙醇溶液中24小时,然后用乙醇冲洗表面,滴上一滴制备好的电解液。用夹子把对电极铂(采用电化学制备)与光阳极夹住。即可进行光伏性能测量。

采用本实施例中光阳极制备的染料敏化太阳能电池的光电转化效率为8.56%。

实施例2

步骤1,清洗fto导电玻璃

首先,将裁减合适尺寸的fto导电玻璃放入稀释的洗洁精溶液中超声20min,将洗洁精的溶液倒掉,用去例子水冲洗玻璃表面,然后将fto导电玻璃放入去例子水中超声20min,再依次放入丙酮、乙醇、去离子水中分别超声15min,用氮气吹干,待用;

步骤2,制备zno种子层

首先,配置含有0.05mol醋酸锌、0.06mol二乙醇胺和100ml无水乙醇的溶液,室温下磁力搅拌30min后放入60℃的油浴锅中磁力搅拌10h,得到种子层溶液,然后将上步中清洗干净的fto导电玻璃缓缓浸入该种子层溶液中,静置13s,然后缓慢拉出,提拉速率为0.1cm/s。将提拉过的fto导电玻璃放置在65℃的烘箱中干燥20min,然后将fto导电玻璃放入马弗炉中380℃退火2h,在fto导电玻璃表面得到zno种子层;

步骤3,制备第一吸收层

配置含有33mmol的zncl2,33mmol的六次甲基四胺和100ml的去离子水的反应混合溶液,然后向反应混合溶液中逐滴加入2ml氨水,充分搅拌30min,将其转移到高压釜内胆中,然后将覆有zno种子层的fto导电玻璃倾斜靠在高压釜内胆内,导电面朝下,密封好高压釜,将高压釜放入升温到95℃的烘箱中,反应20h,反应完后自然降温冷却,用蒸馏水反复冲洗fto导电玻璃,在fto导电玻璃上生长一层zno纳米线层,即为第一吸收层;把该生长有zno纳米线层的fto导电玻璃在室温下浸泡入摩尔浓度为0.4mm的n719乙醇溶液中24小时,然后用乙醇冲洗表面;

步骤4,制备散射层

首先,取粒径为300nm的wo3颗粒,将其与聚乙二醇及松油醇混合,超声形成浆料,使浆料中wo3颗粒的重量含量为45%,聚乙二醇的重量含量为10%;然后,将该浆料涂覆在fto导电玻璃表面,于370℃下恒温10min、430℃下恒温20min,自然降温,得到散射层;

步骤5,制备第二吸收层

首先,制备tio2颗粒浆料:

在四氯化钛溶液中滴加乙酸,四氯化钛和乙酸的重量比为4:1,然后将四氯化钛和乙酸的混合液倒入重量为四氯化钛用量4.8倍的水中,搅拌产生沉淀;再加入重量为四氯化钛用量0.05倍的硝酸,在80℃下解溶60min,得到泛蓝光的透明溶胶,把该透明溶胶放入钛反应釜中,在250℃下反应24h,旋转蒸发除去水后加入成膜剂聚乙二醇和分散溶剂松油醇,得到tio2颗粒浆料,浆料中tio2颗粒的重量含量为15%,聚乙二醇的重量含量为4.5%;

然后,将该tio2颗粒浆料涂覆在制备有散射层的fto导电玻璃表面,于130℃下干燥10min,然后在390℃下恒温5min、440℃下恒温10min,自然降温,得到第二吸收层,即为本申请的光阳极。

把高温烧结好光阳极室温浸泡入摩尔浓度为0.4mm的n719乙醇溶液中24小时,然后用乙醇冲洗表面,滴上一滴制备好的电解液。用夹子把对电极铂(采用电化学制备)与光阳极夹住。即可进行光伏性能测量。

采用本实施例中光阳极制备的染料敏化太阳能电池的光电转化效率为7.92%。

实施例3

步骤1,清洗fto导电玻璃

首先,将裁减合适尺寸的fto导电玻璃放入稀释的洗洁精溶液中超声20min,将洗洁精的溶液倒掉,用去例子水冲洗玻璃表面,然后将fto导电玻璃放入去例子水中超声20min,再依次放入丙酮、乙醇、去离子水中分别超声15min,用氮气吹干,待用;

步骤2,制备zno种子层

首先,配置含有0.05mol醋酸锌、0.06mol二乙醇胺和100ml无水乙醇的溶液,室温下磁力搅拌30min后放入60℃的油浴锅中磁力搅拌10h,得到种子层溶液,然后将上步中清洗干净的fto导电玻璃缓缓浸入该种子层溶液中,静置13s,然后缓慢拉出,提拉速率为0.1cm/s。将提拉过的fto导电玻璃放置在65℃的烘箱中干燥20min,然后将fto导电玻璃放入马弗炉中380℃退火2h,在fto导电玻璃表面得到zno种子层;

步骤3,制备第一吸收层

配置含有33mmol的zncl2,33mmol的六次甲基四胺和100ml的去离子水的反应混合溶液,然后向反应混合溶液中逐滴加入2ml氨水,充分搅拌30min,将其转移到高压釜内胆中,然后将覆有zno种子层的fto导电玻璃倾斜靠在高压釜内胆内,导电面朝下,密封好高压釜,将高压釜放入升温到95℃的烘箱中,反应20h,反应完后自然降温冷却,用蒸馏水反复冲洗fto导电玻璃,在fto导电玻璃上生长一层zno纳米线层,即为第一吸收层;把该生长有zno纳米线层的fto导电玻璃在室温下浸泡入摩尔浓度为0.4mm的n719乙醇溶液中24小时,然后用乙醇冲洗表面;

步骤4,制备散射层

首先,取粒径为400nm的wo3颗粒,将其与聚乙二醇及松油醇混合,超声形成浆料,使浆料中wo3颗粒的重量含量为45%,聚乙二醇的重量含量为10%;然后,将该浆料涂覆在fto导电玻璃表面,于370℃下恒温10min、430℃下恒温20min,自然降温,得到散射层;

步骤5,制备第二吸收层

首先,制备tio2颗粒浆料:

在四氯化钛溶液中滴加乙酸,四氯化钛和乙酸的重量比为4:1,然后将四氯化钛和乙酸的混合液倒入重量为四氯化钛用量4.8倍的水中,搅拌产生沉淀;再加入重量为四氯化钛用量0.05倍的硝酸,在80℃下解溶60min,得到泛蓝光的透明溶胶,把该透明溶胶放入钛反应釜中,在250℃下反应24h,旋转蒸发除去水后加入成膜剂聚乙二醇和分散溶剂松油醇,得到tio2颗粒浆料,浆料中tio2颗粒的重量含量为15%,聚乙二醇的重量含量为4.5%;

然后,将该tio2颗粒浆料涂覆在制备有散射层的fto导电玻璃表面,于130℃下干燥10min,然后在390℃下恒温5min、440℃下恒温10min,自然降温,得到第二吸收层,即为本申请的光阳极。

把高温烧结好光阳极室温浸泡入摩尔浓度为0.4mm的n719乙醇溶液中24小时,然后用乙醇冲洗表面,滴上一滴制备好的电解液。用夹子把对电极铂(采用电化学制备)与光阳极夹住。即可进行光伏性能测量。

采用本实施例中光阳极制备的染料敏化太阳能电池的光电转化效率为9.16%。

实施例4

步骤1,清洗fto导电玻璃

首先,将裁减合适尺寸的fto导电玻璃放入稀释的洗洁精溶液中超声20min,将洗洁精的溶液倒掉,用去例子水冲洗玻璃表面,然后将fto导电玻璃放入去例子水中超声20min,再依次放入丙酮、乙醇、去离子水中分别超声15min,用氮气吹干,待用;

步骤2,制备zno种子层

首先,配置含有0.05mol醋酸锌、0.06mol二乙醇胺和100ml无水乙醇的溶液,室温下磁力搅拌30min后放入60℃的油浴锅中磁力搅拌10h,得到种子层溶液,然后将上步中清洗干净的fto导电玻璃缓缓浸入该种子层溶液中,静置13s,然后缓慢拉出,提拉速率为0.1cm/s。将提拉过的fto导电玻璃放置在65℃的烘箱中干燥20min,然后将fto导电玻璃放入马弗炉中380℃退火2h,在fto导电玻璃表面得到zno种子层;

步骤3,制备第一吸收层

配置含有33mmol的zncl2,33mmol的六次甲基四胺和100ml的去离子水的反应混合溶液,然后向反应混合溶液中逐滴加入2ml氨水,充分搅拌30min,将其转移到高压釜内胆中,然后将覆有zno种子层的fto导电玻璃倾斜靠在高压釜内胆内,导电面朝下,密封好高压釜,将高压釜放入升温到95℃的烘箱中,反应20h,反应完后自然降温冷却,用蒸馏水反复冲洗fto导电玻璃,在fto导电玻璃上生长一层zno纳米线层,即为第一吸收层;把该生长有zno纳米线层的fto导电玻璃在室温下浸泡入摩尔浓度为0.4mm的n719乙醇溶液中24小时,然后用乙醇冲洗表面;

步骤4,制备散射层

首先,取粒径为500nm的wo3颗粒,将其与聚乙二醇及松油醇混合,超声形成浆料,使浆料中wo3颗粒的重量含量为45%,聚乙二醇的重量含量为10%;然后,将该浆料涂覆在fto导电玻璃表面,于370℃下恒温10min、430℃下恒温20min,自然降温,得到散射层;

步骤5,制备第二吸收层

首先,制备tio2颗粒浆料:

在四氯化钛溶液中滴加乙酸,四氯化钛和乙酸的重量比为4:1,然后将四氯化钛和乙酸的混合液倒入重量为四氯化钛用量4.8倍的水中,搅拌产生沉淀;再加入重量为四氯化钛用量0.05倍的硝酸,在80℃下解溶60min,得到泛蓝光的透明溶胶,把该透明溶胶放入钛反应釜中,在250℃下反应24h,旋转蒸发除去水后加入成膜剂聚乙二醇和分散溶剂松油醇,得到tio2颗粒浆料,浆料中tio2颗粒的重量含量为15%,聚乙二醇的重量含量为4.5%;

然后,将该tio2颗粒浆料涂覆在制备有散射层的fto导电玻璃表面,于130℃下干燥10min,然后在390℃下恒温5min、440℃下恒温10min,自然降温,得到第二吸收层,即为本申请的光阳极。

把高温烧结好光阳极室温浸泡入摩尔浓度为0.4mm的n719乙醇溶液中24小时,然后用乙醇冲洗表面,滴上一滴制备好的电解液。用夹子把对电极铂(采用电化学制备)与光阳极夹住。即可进行光伏性能测量。

采用本实施例中光阳极制备的染料敏化太阳能电池的光电转化效率为9.04%。

以上所述仅为本发明的较佳方式,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1