带有自发电功能的高压开关柜及其制作方法_2

文档序号:9599039阅读:来源:国知局
,搅拌混合均匀,即的1102和N1混合小粒子。
[0046](2)制备工作电极
[0047]工作电极采用Ti片,其具有重量轻、柔性好、成本低的特点。
[0048]a.取一定尺寸的Ti片,厚度为0.1mm,将其浸渍在0.1M的HCl溶液中,时间为5h,然后用水和乙醇清洗;
[0049]b.将得到的T1jPN1混合小粒子分散到盐酸和乙醇的混合液中(体积比1:4),充分搅拌后得到纳米胶;然后将一定量的P25 (含75%锐钛矿,25%金红石)分散到无水乙醇中,得到固含量25wt %的P25悬浮液;将纳米胶加入到P25悬浮液中,充分搅拌得到含混合小粒子的P25浆料,最后采用刮刀法将浆料涂在Ti基底上;
[0050]c.将一定量的钛酸正丁酯(TBOT),以及一定量的P25(含70%锐钛矿,30%金红石)与6ml无水乙醇在密闭容器中搅拌10h,得到含TBOT的P25浆料,然后再次采用刮刀法将该浆料刮涂在Ti片上;
[0051]所述浆料TBOT与P25的质量比为0.55 ;
[0052]d.将上述得到的Ti基底在150°C下处理I小时,然后迅速沉浸在0.4mM N719的乙醇溶液中,静置12小时,即的N719敏化柔性工作电极;
[0053](3)制备对电极
[0054]对电极采用导电塑料(ITO-PET),取与Ti基底相同尺寸的ΙΤ0-ΡΕΤ,采用磁控溅射一层Pt电极,Pt厚度为Ιμ??;
[0055](4)器件组装
[0056]将以上的工作电极与对电极用夹子加紧,向其间空隙注入液态电解质,组成三明治结构的柔性敏化太阳能电池。其中,电解质组分为0.5MLiI+0.05M 12+0.1M 4-丁基吡啶,溶剂为体积比1:1的乙腈与丙烯碳酸脂混合液。
[0057]对器件进行测试,测试中所用太阳能模拟器光强为10mWcm 2(1 sun)。对比了不同参数下,电池的转化效率。电池的转化效率为8.9%,循环5000次后测量电池转换效率依然保留原转化效率的92.8%。
[0058]实施例2:
[0059]带有自发电功能的高压开关柜,特征在于,在高压开关柜外表面安装基于柔性衬底的染料敏化太阳能电池,太阳能电池由如下方法制作而成:
[0060](I)制备1102和N1混合小粒子
[0061]首先合成T1jP N1混合物作为浆料中的纳米胶联剂。
[0062]将25wt%的偏钛酸溶解到浓硫酸中,冷却后过滤分离不溶物,将氨水加到滤液中获得沉淀物,再用去离子水清洗沉淀物至完全去除SO42,用硝酸溶解沉淀物,过滤后,将滤液加热到沸腾,产生沉淀物,在其中加入一定比例的N1粉末,搅拌混合均匀,即的1102和N1混合小粒子。
[0063](2)制备工作电极
[0064]工作电极采用Ti片,其具有重量轻、柔性好、成本低的特点。
[0065]a.取一定尺寸的Ti片,厚度为0.15mm,将其浸渍在0.1M的HCl溶液中,时间为5h,然后用水和乙醇清洗;
[0066]b.将得到的T1jPN1混合小粒子分散到盐酸和乙醇的混合液中(体积比1:4),充分搅拌后得到纳米胶;然后将一定量的P25(含70%锐钛矿,30%金红石)分散到无水乙醇中,得到固含量25wt %的P25悬浮液;将纳米胶加入到P25悬浮液中,充分搅拌得到含混合小粒子的P25浆料,最后采用刮刀法将浆料涂在Ti基底上;
[0067]c.将一定量的钛酸正丁酯(TBOT),以及一定量的P25(含70%锐钛矿,30%金红石)与6ml无水乙醇在密闭容器中搅拌10h,得到含TBOT的P25浆料,然后再次采用刮刀法将该浆料刮涂在Ti片上;
[0068]所述浆料TBOT与P25的质量比为0.4 ;
[0069]d.将上述得到的Ti基底在250°C下处理I小时,然后迅速沉浸在0.4mM N719的乙醇溶液中,静置12小时,即的N719敏化柔性工作电极;
[0070](3)制备对电极
[0071]对电极采用导电塑料(ITO-PET),取与Ti基底相同尺寸的ΙΤ0-ΡΕΤ,采用磁控溅射一层Pt电极,Pt厚度为Ιμπι;
[0072](4)器件组装
[0073]将以上的工作电极与对电极用夹子加紧,向其间空隙注入液态电解质,组成三明治结构的柔性敏化太阳能电池。其中,电解质组分为0.5MLiI+0.05M 12+0.1M 4-丁基吡啶,溶剂为体积比1:1的乙腈与丙烯碳酸脂混合液。
[0074]对器件进行测试,测试中所用太阳能模拟器光强为10mWcm 2(1 sun)。对比了不同参数下,电池的转化效率。电池的转化效率为16.2%,循环5000次后测量电池转换效率依然保留原转化效率的91.2%。
[0075]实施例3:
[0076]带有自发电功能的高压开关柜,特征在于,在高压开关柜外表面安装基于柔性衬底的染料敏化太阳能电池,太阳能电池由如下方法制作而成:
[0077](I)制备1102和N1混合小粒子
[0078]首先合成T1jP N1混合物作为浆料中的纳米胶联剂。
[0079]将25wt%的偏钛酸溶解到浓硫酸中,冷却后过滤分离不溶物,将氨水加到滤液中获得沉淀物,再用去离子水清洗沉淀物至完全去除SO42,用硝酸溶解沉淀物,过滤后,将滤液加热到沸腾,产生沉淀物,在其中加入一定比例的N1粉末,搅拌混合均匀,即的1102和N1混合小粒子。
[0080](2)制备工作电极
[0081]工作电极采用Ti片,其具有重量轻、柔性好、成本低的特点。
[0082]a.取一定尺寸的Ti片,厚度为0.1mm,将其浸渍在0.1M的HCl溶液中,时间为5h,然后用水和乙醇清洗;
[0083]b.将得到的T1jP N1混合小粒子分散到盐酸和乙醇的混合液中(体积比1:4),充分搅拌后得到纳米胶;然后将一定量的P25(含70%锐钛矿,30%金红石)分散到无水乙醇中,得到固含量25wt %的P25悬浮液;将纳米胶加入到P25悬浮液中,充分搅拌得到含混合小粒子的P25浆料,最后采用刮刀法将浆料涂在Ti基底上;
[0084]c.将一定量的钛酸正丁酯(TBOT),以及一定量的P25(含70%锐钛矿,30%金红石)与6ml无水乙醇在密闭容器中搅拌17h,得到含TBOT的P25浆料,然后再次采用刮刀法将该浆料刮涂在Ti片上;
[0085]所述浆料TBOT与P25的质量比为0.33 ;
[0086]d.将上述得到的Ti基底在150°C下处理I小时,然后迅速沉浸在0.4mM N719的乙醇溶液中,静置12小时,即的N719敏化柔性工作电极;
[0087](3)制备对电极
[0088]对电极采用导电塑料(ITO-PET),取与Ti基底相同尺寸的ΙΤ0-ΡΕΤ,在溅射Pt电极之前,可以对导电塑料进行生物酶处理:去除基片上的各种油污物,依次放入复合生物酶液,去离子水各超声15min ;然后烘干;
[0089]所述复合生物酶的成分为:碱性蛋白酶0.2g/L,纤维素酶0.9g/L,多酚氧化酶0.05g/L,其余为去离子水;
[0090]烘干后采用磁控溅射一层Pt电极,Pt厚度为I μ m ;
[0091](4)器件组装
[0092]将以上的工作电极与对电极用夹子加紧,向其间空隙注入液态电解质,组成三明治结构的柔性敏化太阳能电池。其中,电解质组分为0.5MLiI+0.05M 12+0.1M 4-丁基吡啶,溶剂为体积比1:1的乙腈与丙烯碳酸脂混合液。
[0093]对器件进行测试,测试中所用太阳能模拟器光强为10mWcm 2(1 sun)。对比了不同参数下,电池的转化效率。电池的转化效率为20.1 %,循环5000次后测量电池转换效率依然保留原转化效率的99.8%。
[0094]实施例4:
[0095]带有自发电功能的高压开关柜,特征在于,在高压开关柜外表面安装基于柔性衬底的染料敏化太阳能电池,太阳能电池由如下方法制作而成:
[0096](I)制备T1jP N1混合小粒子
[0097]首先合成T1jP N1混合物作为浆料中的纳米胶联剂。
[0098]将25wt%的偏钛酸溶解到浓硫酸中,冷却后过滤分离不溶物,将氨水加到滤液中获得沉淀物,再用去离子水清洗沉淀物至完全去除SO42,用硝酸溶解沉淀物,过滤后,将滤液加热到沸腾,产生沉淀物,在其中加入一定比例的N1粉末,搅拌混合均匀,即的1102和N1混合小粒子。
[0099](2)制备工作电极
[0100]工作电极采用Ti片,其具有重量轻、柔性好、成本低的特点。
[0101]a.取一定尺寸的Ti片,厚度为0.1mm,将其浸渍在0.1M的HCl溶液中,时间为5h,然后用水和乙醇清洗;
[0102]b.将得到的T1jP N1混合小粒子分散到盐酸和乙醇的混合液中(体积比1:4),充分搅拌后得到纳米胶;
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