专利名称：一种柱形染料敏化太阳能电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及可再生能源光伏领域，尤其是一种新型的柱形染料敏化 太阳能电池。
背景技术：
染料敏化太阳能电池由于其成本低、易于制作等优点弓I起人们的广泛关 注，近几年光电转换效率有所提高。目前国内外关于该类电池的大面积的制 作工艺的优化及效率的提高等工作也在广泛开展，但是由于液结电池的封装 问题难于解决，寿命还经不住考验等因素，该技术至今未能转化为产品。现 有的太阳能电池大多为板式结构，纳米半导体材料的表面吸附的电解质的量 很少，微量的挥发足以导致电池寿命下降。液体电解质的挥发和泄漏一直是 该类电池的致命的问题，阻碍了该类电池的产业化进程。而且板式太阳能电 池受采光方向的影响，影响太阳光的利用率。
实用新型内容
本实用新型提供一种新型的染料敏化太阳能电池，以克服上述缺陷，提 高染料敏化太阳能电池寿命，增大最大受光面积。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案
一种柱形染料敏化太阳能电池，底面为圆形或多边形，侧面为双层结构， 侧面内层为光阴极，光阴极外侧面镀有铂或者碳，光阴极制备有均匀分布的 通孔；侧面外层为光阳极光阳极内表面涂覆有染料敏化的纳米半导体材料； 柱体内部充有电解质。
所述的柱形染料敏化太阳能电池，光阳极套装或连接在光阴极外面，光阴极和光阳极上下错位0.5mm-1.0mm。
所述的柱形染料敏化太阳能电池柱体上端带有磨砂口，太阳能电池用带 有磨砂口的磨口盖子封口。
与传统的平板式结构相比，柱形染料敏化太阳能电池具有以下有效的技 术效果
1、 柱体整个侧面都是有效的受光面积；有助于大面积吸收太阳光，增大 输出功率；
2、 立体结构美观大方，易于应用；
3、 改变了原有的封装方式，实现电解质多次灌注，延长了染料敏化太阳 能电池的使用寿命；
4、 柱体内部用于存放电解质，电解质通过光阴极的通孔后通过吸附作用 吸附于染料敏化的纳米半导体材料；
5、 棱柱式结构可以通过相应的串并联连接满足不同用户的需求。
图1是柱形染料敏化太阳能电池剖面图。 图2a是圆柱形染料敏化太阳能电池横截面图。 图2b是棱柱形染料敏化太阳能电池横截面图。 其中，l光阳极，2电解质，3光阴极，4磨口盖子，5通孔。
具体实施方式
以下结合附图说明柱形染料敏化太阳能电池的结构，图1是柱形染料敏 化太阳能电池剖面图；本申请的光阳极1和光阴极3的基底材料均为导电玻 璃，在其表面涂覆有电极材料。柱形染料敏化太阳能电池，底面为圆形或多边形，侧面为双层结构，侧面内层为光阴极3，光阴极3外侧面镀有铂或者
碳，光阴极3制备有均匀分布的通孔；侧面外层为光阳极l,光阳极l内表 面涂覆有染料敏化的纳米半导体材料；柱体内部充有电解质。所述的柱形染 料敏化太阳能电池，光阳极1套装或连接在光阴极3外面，光阴极3和光阳 极1上下错位0.5mm陽1.0mm。
具体以圆柱形和棱柱形设计说明，但本申请并不局限于上述设计。 具体实施例1:圆柱形染料敏化太阳能电池，圆柱底面为圆形(见附图 2a)，与光阴极3侧面连为一体(如玻璃杯状)；侧面为双层结构，柱体内部 充有电解质。光阴极3外侧面镀有铂或者碳，并制备孔径合适的、均匀分布 的通孔5，电解质通过通孔5吸附在光阳极1、光阴极3上；光阳极1内表面 涂覆有染料敏化的纳米半导体材料，套装在光阴极3外面。柱体整个侧面都 是有效的受光面积；有助于大面积吸收太阳光，增大输出功率。圆柱体内部 装有电解质2给电池体系源源不断的提供电解质溶液，双层结构的中间也充 有电解质2，内外的电解质通过电池光阴极3上的通孔5贯通。光阴极1和 光阳极3上下稍有错位后使上下底边留有0.5mm-1.0mm的边缘，用于封装及 引线。柱体上端带有磨砂口，太阳能电池用带有磨砂口的磨口盖子4封口， 通过柱体上端的磨砂口进行电解质的灌注和补充。实现了电解质多次灌注， 延长了电池寿命。
具体实施例2:棱柱形结构底面为正多边形(见附图2b)，光阴极3侧面 为长方形并制备有通孔5，各侧面以性能良好的无机或有机材料与底面进行 封接。每一独立的侧面组与染料敏化后的纳米半导体光阳极1通过无机或有 机封接材料组装成一片电池。多片电池之间可以通过串并联进行连接满足不同的需求。柱体整个侧面都是有效的受光面积，有助于大面积吸收太阳光，
增大输出功率。棱柱体内部装有电解质2，双层结构的中间充有电解质2，内 外的电解质通过电池光阴极3上的通孔贯通，电解质2通过通孔5吸附在光 阳极1、光阴极3上。光阴极1和光阳极3上下稍有错位后使上下底边留有 0.5mm-1.0mm的边缘，用于封装及引线。柱体上端带有磨砂口，太阳能电池 用带有磨砂口的磨口盖子4封口 ，通过柱体上端的磨砂口进行电解质2的灌 注和补充。实现了电解质多次灌注，延长了电池寿命。
权利要求1、一种柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于，底面为圆形或多边形，侧面为双层结构，侧面内层为光阴极(3)，光阴极(3)外侧面镀有铂或者碳，光阴极(3)制备有均匀分布的通孔(5)；侧面外层为光阳极(1)光阳极(1)内表面涂覆有染料敏化的纳米半导体材料；柱体内部充有电解质。
2、 如权利要求l所述的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于，光阳极 (1)套装或连接在光阴极(3)外面。
3、 如权利要求1所述的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于，光阴极 (3)和光阳极(1)上下错位0.5mm-1.0mm。
4、 如权利要求1所述的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于，柱体上 端带有磨砂口，太阳能电池用带有磨砂口的磨口盖子(4)封口。
5、 如权利要求1所述的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于，柱形为 圆柱形，底面为圆形；光阴极(3)与底面连为一体，光阳极(1)套装在光 阴极(3)上。
6、 如权利要求l所述的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于，柱形为 棱柱，底面为正多边形，侧面为长方形；光阴极(3)各侧面之间紧密封接， 每片光阴极(3)侧面与光阳极(1)封装组装成一片电池；多片电池之间通 过串联或并联连接。
专利摘要本实用新型涉及可再生能源光伏领域，尤其是一种新型的染料敏化太阳能电池，底面为圆形或多边形，侧面为双层结构，柱体内部充有电解质；侧面内层为光阴极，外层为光阳极；光阴极外侧面镀有铂或者碳，光阳极内表面涂覆有染料敏化的纳米半导体材料；光阳极套装或连接在光阴极外面。侧面的光阴极和光阳极之间也充有电解质，光阴极制备有均匀分布的通孔，光阴极和光阳极上下错位0.5mm-1.0mm。柱形染料敏化太阳能电池柱体上端带有磨砂口，太阳能电池用带有磨砂口的盖子封口。改变了原有的封装方式，实现电解质多次灌注，延长了染料敏化太阳能电池的使用寿命；增大最大受光面积，增大输出功率。
文档编号H01G9/20GK201282035SQ20082022168
公开日2009年7月29日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者姜春华 申请人:彩虹集团公司