专利名称：基于塑料衬底染料敏化太阳电池光阳极的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种基于塑料衬底染料敏化太阳电池光阳极的制备方法。
背景技术：
染料敏化太阳电池因其高效率(~11%)低成本目前受到国内外广泛研究。 特别是使用柔性和质量轻的导电塑料薄膜制作的柔性染料敏化太阳电池，因其 潜在的商业应用价值，而格外引起关注。然而，塑料薄膜衬底制作的染料敏化
太阳电池一个关键的问题是塑料衬底不能承受高达4 5 0-4 5 0°C的高温而较之用 导电玻璃衬底制作的染料敏化太阳电池效率低。目前，低温制备二氧化钛纳米 结构的薄膜有研究表明采用了一种热喷涂的方法，在O. l个太阳下取得了 5%左 右的效率，但是在1个太阳下染料敏化太阳电池效率降到3%;另外，也有学者 发明了 一种撕裂薄膜的方法，通过首先在玻璃衬底上沉积一层金然后在金上涂 上一层二氧化钛纳米结构薄膜，通过高温烧结后，将金在含碘的腐蚀液中溶解 掉后，将高温烧结后的二氧化钛薄膜转移到导电塑料衬底上而获得了 4. 8%效率 的电池，但是这种电池仍然存在工艺复杂，成本较高，难以实现商业化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二氧化钛纳米结构薄膜通过一定压力沉积在在
塑料衬底上柔性染料敏化太阳电池光阳极的制备方法。 具体步骤为
(1) 将镀有铟锡氧化物(IT0)的聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)塑料薄膜 用丙酮清洗后，然后用去离子水清洗净备用；
(2) 将商业化二氧化钛纳米粉体放到光谱纯级的乙醇里面，用磁力搅器搅 拌2-3小时，制成乙醇基重量百分比为20°/ 的二氧化钛纳米粉体的糊状浆料；
(3) 将步骤(2)制得的乙醇基浆料涂抹到有20-50微米厚的平行魔术胶带中 间，其中平行的魔术胶带贴在步骤(1)的塑料衬底上，以控制浆料涂抹在塑料 衬底上的厚度；
(4) 用手术刀刮膜，直至二氧化钛浆料均匀涂在塑料衬底上；
(5) 待乙醇基二氧化钛浆料自然蒸干以后，在干燥好的二氧化钛干粉薄 膜上盖上一层聚乙烯塑料薄膜，以方便层压后脱膜；
(6) 将上述具有塑料盖膜，二氧化钛干粉薄膜和塑料衬底的光阳极放到平 行的钢板之间，按照150公斤/平方厘米/秒的压力速度，对钢板施加200-400 公斤/平方厘米的压强；待压力稳定，静压5-1Q分钟后，将光阳极从平行的钢 板中取出，即获得在塑料衬底上涂有二氧化钛纳米结构薄膜的光阳极。本发明通过在塑料衬底上采用一种压缩二氧化钛纳米结构薄膜的方法而获 得了高于5%的效率，而且本发明成本低，工艺简单，易于重复，对今后实现制 作柔性染料敏化电池具有重要的意义。
具体实施例方式
实施例1:
(1) 将镀有铟锡氧化物(IT0)的聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)塑料薄膜 用丙酮清洗后，然后用去离子水清洗干净备用；
(2) 将商业化二氧化钛纳米粉体放到光谱纯级的乙醇里面，用磁力搅拌器 搅拌2小时，制成乙醇基重量百分比为20%的二氧化钛纳米粉体的糊状浆料；
(3) 将步骤(2)制得的乙醇基浆料涂抹到有30微米厚的平行魔术胶带中间， 其中平行的魔术胶带贴在步骤(1)的塑料村底上，以控制浆料涂抹在塑料衬底 上的厚度；
(4) 用手术刀刮膜，直至二氧化钛浆料浆料均匀涂在塑料衬底上；
(5) 待乙醇基二氧化钛浆料自然蒸干以后，然后在干燥好的二氧化钛干 粉薄膜上盖上一层聚乙烯塑料薄膜，以方便层压后脱膜；
(6) 将上述具有塑料盖膜，二氧化钛干粉薄膜和塑料衬底的光阳极放到 平行的钢板之间，按照150公斤/平方厘米/秒的压力速度，对钢板施加200公 斤/平方厘米的压强；待压力稳定，静压8分钟后，将光阳极从平行的钢板中取 出，即获得在塑料衬底上涂有二氧化钛纳米结构薄膜的光阳极。
实施例2:
(1) 将镀有铟锡氧化物(ITO)的聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)塑料薄膜用 丙酮清洗后，然后用去离子水清洗干净备用；
(2) 将商业化二氧化钛纳米粉体放到光语纯级的乙醇里面，用磁力搅拌器 搅拌3小时，制成乙醇基重量百分比为20%的二氧化钛纳米粉体的糊状浆料；
(3) 将步骤(2)制得的乙醇基浆料涂抹到有25微米厚的平行魔术胶带中 间，其中平行的魔术胶带贴在步骤(1)的塑料衬底上，以控制浆料涂抹在塑料 衬底上的厚度；
(4) 用手术刀刮膜，直至浆料均勻涂在塑料衬底上；
(5) 待乙醇基二氧化钛浆料自然蒸干以后，然后在干燥好的二氧化钛干 粉薄膜上盖上一层聚乙烯塑料薄膜，以方便层压后脱膜；
(6) 将上述具有塑料盖膜，二氧化钛干粉薄膜和塑料衬底的光阳极放到 平行的钢板之间，按照150公斤/平方厘米/秒的压力速度，对钢板施加300公 斤/平方厘米的压强；待压力稳定，静压8分钟后，将光阳极从平行的钢板中取 出，即获得在塑料村底上涂有二氧化钛纳米结构薄膜的光阳极。
权利要求
1. 一种基于塑料衬底染料敏化太阳电池光阳极的制备方法，其特征在于具体步骤为(1)将镀有铟锡氧化物的聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料薄膜用丙酮清洗后，然后用去离子水清洗净备用；(2)将商业化二氧化钛纳米粉体放到光谱纯级的乙醇里面，用磁力搅器搅拌2-3小时，制成乙醇基重量百分比为20％的二氧化钛纳米粉体糊状浆料；(2)将步骤(2)制得的乙醇基浆料涂到有20-50微米厚的平行魔术胶带中间，其中平行的魔术胶带贴在步骤(1)的塑料衬底上，以控制悬浮液涂抹在塑料衬底上的厚度；(4)用手术刀刮膜，直至二氧化钛浆料均匀涂在塑料衬底上；(5)待乙醇基二氧化钛浆料自然蒸干以后，在干燥好的二氧化钛干粉薄膜上盖上一层聚乙烯塑料薄方便层压后脱膜；(6)将上述具有塑料盖膜，二氧化钛干粉薄膜和塑料衬底的光阳极放到平行的钢板之间，按照150公斤/平方厘米/秒的压力速度，对钢板施加200-400公斤/平方厘米的压强；待压力稳定，静压5-10分钟后，将光阳极从平行的钢板中取出，即获得在塑料衬底上涂有二氧化钛纳米结构薄膜的光阳极。
全文摘要
本发明公开了一种基于塑料衬底染料敏化太阳电池光阳极的制备方法。在清洗好的镀有铟锡氧化物(ITO)的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料衬底上通过手术刀法在上面涂上一定厚度的乙醇基二氧化钛糊状浆料，待乙醇蒸发完全后，在干燥的二氧化钛粉末表面盖上一层聚乙烯塑料薄膜，然后将具有塑料衬底、干燥的二氧化钛粉末、聚乙烯塑料薄膜的光阳极一起放到平行的两块钢板中，通过一定速度施加一定压力到钢板上，待达到压力稳定后，从钢板中取出光阳极，即可完成二氧化钛纳米结构薄膜沉积在塑料衬底上，从而制得塑料衬底上柔性染料敏化太阳电池光阳极。本发明成本低，工艺简单，易于重复。
文档编号H01M4/04GK101510465SQ20091011396
公开日2009年8月19日 申请日期2009年4月2日 优先权日2009年4月2日
发明者李惠敏, 海 王 申请人:桂林工学院