一种染料敏化太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到太阳能电池领域，尤其是涉及一种特殊结构的染料敏化太阳能电池。
【背景技术】
[0002]染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized solar cell，简称DSC或DSSC)，一种新型的太阳能电池。由光阳极(一般是导电玻璃上面制作一层半导体薄膜，主要是Ti02)、染料、电解质、对电极组成。具有低成本，高效率的特点，被认为是硅电池的有力竞争者。
[0003]DSC与传统的太阳电池相比有以下一些优势:
[0004](I)结构简单、易于制造，生产工艺简单，易于大规模工业化生产；
[0005](2)制备电池耗能较少，能源回收周期短；
[0006](3)生产成本较低，仅为硅太阳能电池的1/5?1/10 ；
[0007](4)生产过程中无毒无污染。
[0008]这一新型太阳电池有着比硅电池更为广泛的用途:如可用塑料或金属薄板使之轻量化，薄膜化；可使用各种色彩鲜艳的染料使之多彩化；另外，还可设计成各种形状的太阳能电池使之多样化。
[0009]经过短短十几年时间，染料敏化太阳电池的研究在染料、电极、电解质等各方面取得了很大进展。同时在高效率、稳定性、耐久性等方面还有很大的发展空间。但真正使之走向产业化，服务于人类，还需要全世界各国科研工作者的共同努力。
[0010]现有的染料敏化太阳能电池一般采用阴极和光阳极相对设置，两者之间充斥电解质，这种结构的太阳能电池，光阳极与电解质的接触面积小，导致该种类型的太阳能电池的光电转换率很低。
【实用新型内容】
[0011]针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种染料敏化太阳能电池。本染料敏华太阳能电池的广电转换率高，储电性能优良，具有很大的发展潜力。
[0012]本实用新型的技术方案如下:
[0013]—种染料敏化太阳能电池，从上到下依次包括:顶部电极层(7)、光电转化层(9)以及底部电极层(7);所述光电转化层(9)从前到后依次包括:第一玻璃层(I)、吸光层及第二玻璃层(5);
[0014]所述吸光层由位于中心的支架(6)以及位于两侧的密封层(61)组成，所述密封层
(61)将所述支架(6)密封于第一玻璃层(I)与第二玻璃层(5)之内；
[0015]所述支架(6)为中空的网格结构，所述网格结构由平行于电池上下方向的中空柱状体互相叠加而成；所述支架(6)表面上从下到上依次涂覆染料层(2)及T1Jl (3);所述支架(6)的中空柱状体内部填充电解质(4)；
[0016]所述第一玻璃层(I)与吸光层之间均匀填充有BaSnO3层(11)，所述的BaSnOjl(11)内浸润N719颗粒(12);所述第二玻璃层(5)与吸光层之间均匀填充有Pt层(51)。N719对BaSnO3有敏化作用，可以使其对光响应更强。
[0017]优选的，所述光电转化层(9)与底部电极层(7)之间设置储电层⑶。所述储电层
(8)为碳纳米管，其厚度为所述支架(6)的20/1?15/1。
[0018]优选的，所述第一玻璃层(I)和第二玻璃层(5)内表面分别设有多个凸起。凸起可使得BaSnO3层的比表面积增大，吸附更多的N719分子，电池性能更好。
[0019]优选的，所述支架(6)为蜂窝状，所述中空柱状体为正六边中空柱状体。
[0020]本实用新型有益的技术效果在于:
[0021]本染料敏化太阳能电池大大提高了光阳极与电解质的接触面积，提高了染料敏化太阳能电池光转化率，增强了电池的储电性能，同时延长了使用寿命。
【附图说明】
[0022]图1为本染料敏化太阳能电池的主视剖面图；
[0023]图2为本染料敏化太阳能电池的俯视剖面图；
[0024]图3为优选实施例的染料敏化太阳能电池的俯视剖面图；
[0025]图4为支架6的俯视剖面图。
[0026]图5为N719颗粒的化学结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图，对本实用新型进行具体描述。
[0028]由图1所示，本染料敏化太阳能电池顺着阳光照射方向从上到下依次包括:顶部电极层7、光电转化层9以及底部电极层7。优选的，光电转化层9与底部电极层7之间设置储电层8。
[0029]由图2所示，光电转化层9从前到后依次包括:第一玻璃层1、吸光层及第二玻璃层5。吸光层由位于中心的支架6以及位于两侧的密封层61组成。密封层61将支架6密封于第一玻璃层I与第二玻璃层5之内。
[0030]由图4所示，支架6为中空的网格结构，所述网格结构由平行于电池上下方向的中空柱状体互相叠加而成；支架6表面上从下到上依次涂覆染料层2及T1Jl 3 ;支架6的中空柱状体内部填充电解质4。染料层2即敏化剂。
[0031]第一玻璃层I与吸光层之间均匀填充有BaSnOJl 11，BaSnOjl 11内浸润N719颗粒12 ;第二玻璃层5与吸光层之间均匀填充有Pt层51。N719颗粒的化学结构示意图如图5所示。N719对BaSnO3有敏化作用，可以使其对光响应更强。
[0032]当光电转化层9与底部电极层7之间设置储电层8时，储电层8为碳纳米管，其厚度为支架6的20/1?15/1。
[0033]优选实施例如图3所不，在第一玻璃层I和第二玻璃层5内表面分别设有多个凸起。凸起可使得BaSnO3层的比表面积增大，吸附更多的N719分子，电池性能更好。
[0034]优选的，支架6为蜂窝状，所述中空柱状体为正六边中空柱状体。
[0035]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种染料敏化太阳能电池，其特征在于从上到下依次包括:顶部电极层(7)、光电转化层(9)以及底部电极层(7); 所述光电转化层(9)从前到后依次包括:第一玻璃层(I)、吸光层及第二玻璃层(5); 所述吸光层由位于中心的支架(6)以及位于两侧的密封层(61)组成，所述密封层(61)将所述支架(6)密封于第一玻璃层(I)与第二玻璃层(5)之内； 所述支架(6)为中空的网格结构，所述网格结构由平行于电池上下方向的中空柱状体互相叠加而成；所述支架(6)表面上从下到上依次涂覆染料层(2)及T1Jl (3);所述支架(6)的中空柱状体内部填充电解质(4)； 所述第一玻璃层(I)与吸光层之间均匀填充有BaSnOJl (11)，所述的BaSnO 3层(11)内浸润N719颗粒(12);所述第二玻璃层(5)与吸光层之间均匀填充有Pt层(51)。2.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于所述光电转化层(9)与底部电极层(7)之间设置储电层(8)。3.根据权利要求2所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于所述储电层(8)为碳纳米管，其厚度为所述支架(6)的20/1?15/1。4.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于所述第一玻璃层(I)和第二玻璃层(5)内表面分别设有多个凸起。5.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于所述支架(6)为蜂窝状，所述中空柱状体为正六边中空柱状体。
【专利摘要】一种染料敏化太阳能电池，从上到下依次包括：顶部电极层、光电转化层以及底部电极层；光电转化层从前到后依次包括：第一玻璃层、吸光层及第二玻璃层；吸光层由位于中心的支架以及位于两侧的密封层组成，密封层将支架密封于第一玻璃层与第二玻璃层之内；支架为中空的网格结构，网格结构由平行于电池上下方向的中空柱状体互相叠加而成；支架表面上从下到上依次涂覆染料层及TiO2层；支架的中空柱状体内部填充电解质；第一玻璃层与吸光层之间均匀填充有BaSnO3层，BaSnO3层内浸润N719颗粒；第二玻璃层与吸光层之间均匀填充有Pt层。本染料敏华太阳能电池的广电转换率高，储电性能优良，具有很大的发展潜力。
【IPC分类】H01G9/20, H01G9/004
【公开号】CN204884891
【申请号】CN201520699095
【发明人】张彦芳, 肖国玲
【申请人】无锡职业技术学院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月10日