本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及了一种太阳能电池的等离子增强溶胶凝胶法。
背景技术
多孔二氧化钛薄膜通常采用钛醇盐水解与水热处理的方法制备，然后经过清洗、离心分析、旋转蒸发等过程，再添加松油醇、曲拉通、纤维素等调成浆料，经过丝网印刷、刮涂等方法将二氧化钛浆料涂覆于导电玻璃表面，随后经过450~500℃热处理来获得。由于该方法制备的二氧化钛颗粒非常小（10nm~20nm），如果直接利用，所制备薄膜通常呈半透明状，用此薄膜组装的电池对光线的吸收率不高，大部分光线透过电池而损失掉。在实验过程中，有些研究者引入大颗粒二氧化钛散射层的方法提高薄膜对入射光线的散射效应。但是，这种方法实验步骤较繁锁。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供了一种太阳能电池的等离子增强溶胶凝胶法，具有较大的比表面和光散射性能，不仅能有效地增强光能的吸收，而且也能降低电子运输的复合损失。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种太阳能电池的等离子增强溶胶凝胶法，包括如下步骤：
（1）将钛酸四丁酯滴入强力搅拌的乙酸溶液中，在室温下搅拌10~20min，然后迅速倒入大量去离子水中，产生白色絮状沉淀继续强力搅拌使其完全水解；
（2）充分搅拌步骤（1）中的溶液后加入一定量的浓硝酸，在80~100℃水域中溶胶60~100min；待冷却后，加水稀释至所需体积，倒入反应釜，200~300℃水热处理；
（3）将反应釜中混合物取出，加入一定量的65%的浓硝酸，搅拌均匀后用超声将其中的团聚体打散，再在旋转蒸发仪中浓缩；
（4）经3~5次离心分离出去硝酸并用乙醇清洗3~5次得到白色质量分数为40%的胶体溶液，加入一定比例的大颗粒纳米二氧化钛、胶体质量50%的乙基纤维素以及130%的松油醇调成浆料，经过静置与真空除气后得到二氧化钛浆料；
（5）将步骤（4）中的二氧化钛浆料均匀涂敷在导电玻璃上，晾干后将其放入电阻炉中经400~500℃烧结；
（6）自然降温至100℃，将烧结后的薄膜取出放入n719染料中，浸渍一定时间；
（7）用镀pt的导电玻璃作为对电极，与浸完染料的阳极进行封装，在滴入电解质后值得太阳能电池。
作为一种优选方案，所述步骤（2）水热处理的时间为10~15h。
作为一种优选方案，所述步骤（5）中烧结的时间为30~60min。
作为一种优选方案，所述步骤（6）中浸渍的时间为20~24h。
作为一种优选方案，所述步骤（5）中的导电玻璃为fto。
作为一种优选方案，所述步骤（7）中的电解质为0.3mi2、0.03mlii、0.5m4-叔丁基吡啶。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明具有较大的比表面和光散射性能，不仅能有效地增强光能的吸收，而且也能降低电子运输的复合损失。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的电池效率与浓硝酸的加入量和二氧化钛比表面积的关系曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
一种太阳能电池的等离子增强溶胶凝胶法，包括如下步骤：
（1）将钛酸四丁酯滴入强力搅拌的乙酸溶液中，在室温下搅拌10min，然后迅速倒入大量去离子水中，产生白色絮状沉淀继续强力搅拌使其完全水解；
（2）充分搅拌步骤（1）中的溶液后加入一定量的浓硝酸，在80℃水域中溶胶60min；待冷却后，加水稀释至所需体积，倒入反应釜，200℃水热处理；
（3）将反应釜中混合物取出，加入一定量的65%的浓硝酸，搅拌均匀后用超声将其中的团聚体打散，再在旋转蒸发仪中浓缩；
（4）经3次离心分离出去硝酸并用乙醇清洗3次得到白色质量分数为40%的胶体溶液，加入一定比例的大颗粒纳米二氧化钛、胶体质量50%的乙基纤维素以及130%的松油醇调成浆料，经过静置与真空除气后得到二氧化钛浆料；
（5）将步骤（4）中的二氧化钛浆料均匀涂敷在导电玻璃上，晾干后将其放入电阻炉中经400℃烧结；
（6）自然降温至100℃，将烧结后的薄膜取出放入n719染料中，浸渍一定时间；
（7）用镀pt的导电玻璃作为对电极，与浸完染料的阳极进行封装，在滴入电解质后值得太阳能电池。
优选的，所述步骤（2）水热处理的时间为10h。
优选的，所述步骤（5）中烧结的时间为30min。
优选的，所述步骤（6）中浸渍的时间为20h。
优选的，所述步骤（5）中的导电玻璃为fto。
优选的，所述步骤（7）中的电解质为0.3mi2、0.03mlii、0.5m4-叔丁基吡啶。
实施例2：
一种太阳能电池的等离子增强溶胶凝胶法，包括如下步骤：
（1）将钛酸四丁酯滴入强力搅拌的乙酸溶液中，在室温下搅拌15min，然后迅速倒入大量去离子水中，产生白色絮状沉淀继续强力搅拌使其完全水解；
（2）充分搅拌步骤（1）中的溶液后加入一定量的浓硝酸，在90℃水域中溶胶80min；待冷却后，加水稀释至所需体积，倒入反应釜，250℃水热处理；
（3）将反应釜中混合物取出，加入一定量的65%的浓硝酸，搅拌均匀后用超声将其中的团聚体打散，再在旋转蒸发仪中浓缩；
（4）经4次离心分离出去硝酸并用乙醇清洗4次得到白色质量分数为40%的胶体溶液，加入一定比例的大颗粒纳米二氧化钛、胶体质量50%的乙基纤维素以及130%的松油醇调成浆料，经过静置与真空除气后得到二氧化钛浆料；
（5）将步骤（4）中的二氧化钛浆料均匀涂敷在导电玻璃上，晾干后将其放入电阻炉中经450℃烧结；
（6）自然降温至100℃，将烧结后的薄膜取出放入n719染料中，浸渍一定时间；
（7）用镀pt的导电玻璃作为对电极，与浸完染料的阳极进行封装，在滴入电解质后值得太阳能电池。
优选的，所述步骤（2）水热处理的时间为13h。
优选的，所述步骤（5）中烧结的时间为45min。
优选的，所述步骤（6）中浸渍的时间为22h。
优选的，所述步骤（5）中的导电玻璃为fto。
优选的，所述步骤（7）中的电解质为0.3mi2、0.03mlii、0.5m4-叔丁基吡啶。
实施例3：
一种太阳能电池的等离子增强溶胶凝胶法，包括如下步骤：
（1）将钛酸四丁酯滴入强力搅拌的乙酸溶液中，在室温下搅拌20min，然后迅速倒入大量去离子水中，产生白色絮状沉淀继续强力搅拌使其完全水解；
（2）充分搅拌步骤（1）中的溶液后加入一定量的浓硝酸，在100℃水域中溶胶100min；待冷却后，加水稀释至所需体积，倒入反应釜，300℃水热处理；
（3）将反应釜中混合物取出，加入一定量的65%的浓硝酸，搅拌均匀后用超声将其中的团聚体打散，再在旋转蒸发仪中浓缩；
（4）经5次离心分离出去硝酸并用乙醇清洗5次得到白色质量分数为40%的胶体溶液，加入一定比例的大颗粒纳米二氧化钛、胶体质量50%的乙基纤维素以及130%的松油醇调成浆料，经过静置与真空除气后得到二氧化钛浆料；
（5）将步骤（4）中的二氧化钛浆料均匀涂敷在导电玻璃上，晾干后将其放入电阻炉中经500℃烧结；
（6）自然降温至100℃，将烧结后的薄膜取出放入n719染料中，浸渍一定时间；
（7）用镀pt的导电玻璃作为对电极，与浸完染料的阳极进行封装，在滴入电解质后值得太阳能电池。
优选的，所述步骤（2）水热处理的时间为15h。
优选的，所述步骤（5）中烧结的时间为60min。
优选的，所述步骤（6）中浸渍的时间为24h。
优选的，所述步骤（5）中的导电玻璃为fto。
优选的，所述步骤（7）中的电解质为0.3mi2、0.03mlii、0.5m4-叔丁基吡啶。
将实施例1~3得到的太阳能电池进行检测，硝酸的加入量以及散射大颗粒的质量分数对电池的短路电流、开路电压、效率都有十分明显的影响，电池效率与浓硝酸的加入量和二氧化钛比表面积的关系曲线如图1所示，随着浓硝酸与钛酸四丁酯摩尔比的增加，即硝酸加入量的增加，所制备的二氧化钛纳米粉体比表面积降低，电池效率也随之降低。这是因为二氧化钛粉体比表面积降低导致染料吸附量的减少，因而导致短路电流的降低的结果，但是电池的效率并不仅仅与二氧化钛粉体的比表面积相关。加入20wt.%大颗粒时，电池效率明显高于10wt.%大颗粒的电池，即加入大颗粒二氧化钛可以显著提高多孔薄膜的光散射效应，增加光程，提高太阳光的利用率。具体电池的光伏特性参数如下表：
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。