TiO2微球及其TiO2基光阳极染料敏化太阳能电池的制备方法与流程

文档序号:12274495阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种纳米棒自组装金红石相TiO2微球的制备方法,其特征在于,步骤如下:

取4~6mL钛酸四丁酯及1~2mL浓盐酸于100mL烧杯中,搅拌速度320r/min下搅拌12~17min,移液枪取0.7~1.3mL浓度为2mol/L的四氯化钛溶液,逐滴加入到溶液中,确保过程中没有产生沉淀,搅拌8~12min后,加入21~28mL甲苯并在搅拌速度800r/min下搅拌1.5~2.5h,将混合液移至50mL反应釜中在140~160℃下反应3~5h,用蒸馏水、乙醇各清洗2~3次,离心后干燥22~26h,得到纳米棒自组装金红石相TiO2微球。

2.一种TiO2基光阳极染料敏化太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤如下:

步骤一、光阳极FTO玻璃衬底的清洗及TiCl4前处理:

光阳极FTO玻璃衬底分别用洗洁剂、去离子水、异丙醇、丙酮和紫外臭氧处理15~120分钟以获得干净的表面;洗净后的FTO玻璃衬底浸入0.04mol/L的TiCl4水溶液中,在65~75℃下静置25~35min,用蒸馏水和乙醇各清洗1~2次,对电极FTO玻璃衬底通过玻璃打孔器钻出直径1mm的小孔,将FTO玻璃衬底进行煅烧处理,煅烧过程为程序控温升温至450℃,保持15min,备用;

步骤二、TiO2浆料的制备:

取0.05~0.15g乙基纤维素加入到2~4mL乙醇中,搅拌0.5~1.5h,并超声10~20min,使得其完全溶于乙醇中,称量0.1~0.3g P25加入溶液中,同时称量0.02~0.2g QTiO2加入溶液中,并且滴加0.8~0.82mL的松油醇,超声25~35min,45℃搅拌2h,60℃搅拌1h,使得浆料达到粘稠至半凝固状;

步骤三、光阳极的组装:

取前处理好的FTO玻璃衬底置于模板下,通过刮刀法将步骤二所制备的浆料均匀的涂抹在FTO玻璃衬底表面,并且通过程序升温煅烧使得成膜更加致密均匀,煅烧后的光阳极在77~83℃时浸入N719染料中,静置24h,取出后乙醇清洗1~2次,去除未吸附的N719染料;

步骤四、对电极的制备:

将步骤三煅烧处理后的FTO玻璃衬底用胶带固定未打孔一端,在导电面上滴加一滴氯铂酸溶液,静置10~15min后,再进行煅烧处理;

步骤五、染料敏化太阳能电池整体组装:

通过沙林膜热封电池从而对染料敏化太阳能电池进行整体封装,切割长宽0.9*0.9cm2大小的沙林膜,中心处切出长宽0.5*0.5cm2大小的空格,在86~92℃进行热封,热封完成后,对其注入I-/I3-电解液,通过真空泵进行抽真空使得电解液注入,即得到TiO2基光阳极染料敏化太阳能电池。

3.根据权利要求2所述的TiO2基光阳极染料敏化太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述步骤三的程序升温步骤如下:室温至325℃,升温速率1℃/min,保持时间5min;325℃至450℃,升温速率1℃/min,保持时间15min;450℃至500℃,升温速率1℃/min,保持时间15min;自然冷却。

4.根据权利要求2所述的TiO2基光阳极染料敏化太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述浆料配比为QTiO2:P25=1:9。

5.根据权利要求2所述的TiO2基光阳极染料敏化太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述浆料配比为QTiO2:P25=1:4。

6.根据权利要求2所述的TiO2基光阳极染料敏化太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述浆料配比为QTiO2:P25=3:7。

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