專利名稱：染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合物對(duì)電極及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)電聚合物和新型化學(xué)太陽(yáng)能池，屬于新材料技術(shù)以及新 能源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池是二十世紀(jì)九十代開發(fā)出的一種新型化學(xué) 太陽(yáng)能電池，具有制備工藝簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好、環(huán)境友好等特點(diǎn)，具有良好 的應(yīng)用前景。然而目前染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池使用的白金對(duì)電極價(jià)格 昂貴，且白金對(duì)電極與電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成白金對(duì)電極使用壽命較短， 不利于該電池的實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本較低、使用壽命較長(zhǎng)的染料敏化納米 晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合物對(duì)電極，其可以取代染料敏化納米晶太陽(yáng)能電 池的白金電極，促進(jìn)染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池的實(shí)用化。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合 物對(duì)電極，以導(dǎo)電聚合物為基體，將此導(dǎo)電聚合物加入到作為分散劑的溶 劑中，在一定條件下分散、膠凝成導(dǎo)電聚合物膠體，再將此導(dǎo)電聚合物膠 體涂敷在導(dǎo)電玻璃表面上制備而成。
上述導(dǎo)電聚合物為聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺中的一種或多種的混合物。 上述作為^t劑的溶劑為乙醇、乙腈、0P乳化劑中的一種或多種的混 合物。
染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合物對(duì)電極的制備方法，通過(guò)如 下步驟實(shí)現(xiàn)
第一步，在常溫下，將導(dǎo)電聚合物按質(zhì)量比1: 15-100的比例加入到 作為分散劑的溶劑中，超聲振蕩使導(dǎo)電聚合物在此溶劑中分散均勻，在90 。C—10(TC磁力攪拌，揮發(fā)溶劑，膠凝，直至形成導(dǎo)電聚合物膠體；
第二步，將經(jīng)過(guò)凈化的導(dǎo)電玻璃薄片置于第一步制備的膠體中，5-10 分鐘后，以0. 8-1 mm/s的速度提拉出導(dǎo)電玻璃，在100-15(TC保溫半小時(shí)， 使膠體中的溶劑全部揮發(fā)，導(dǎo)電聚合物便固化在導(dǎo)電玻璃表面上，從而獲 得導(dǎo)電聚合物對(duì)電極。
上述導(dǎo)電聚合物為聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺中的一種或多種的混合物。
上述作為分散劑的溶劑為乙醇、乙腈、0P乳化劑中的一種或多種的混 合物。
采用上述方案后，本發(fā)明以導(dǎo)電聚合物作為基體，溶劑作為分散劑， 在一定條件下，分散，膠凝，形成導(dǎo)電聚合物膠體，采用提拉法以及熱處 理在導(dǎo)電玻璃上形成導(dǎo)電聚合物薄膜，得到染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用 導(dǎo)電聚合物對(duì)電極。本發(fā)明制備的染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合 物對(duì)電極，不僅具有成本低、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，而且制備工藝簡(jiǎn)單、穩(wěn) 定性高、電導(dǎo)率高，應(yīng)用到染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池后，解決了染料敏 化納米晶太陽(yáng)能電池普遍使用的白金對(duì)電極價(jià)格高，白金對(duì)電極與電解質(zhì) 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成短的使用壽命等問(wèn)題，促進(jìn)染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池 的實(shí)用化。此外其在蓄電池、硅太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合物對(duì)電極，以導(dǎo)電聚合 物為基體，將此導(dǎo)電聚合物加入到作為分散劑的溶劑中，在一定條件下分 散、膠凝成導(dǎo)電聚合物膠體，再將此導(dǎo)電聚合物膠體涂敷在導(dǎo)電玻璃表面 上制備而成。其中，導(dǎo)電聚合物為聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺中的一種或多
種的混合物；作為M劑的溶劑為乙醇、乙腈、OP乳化劑中的一種或多種 的混合物。
本發(fā)明染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合物對(duì)電極的制備方法， 通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)
第一步，將市售導(dǎo)電聚苯胺置于乙腈、四氯化碳和乙醇混合溶液中， 乙腈、四氯化^碳和乙醇的體積比1: 1: 1,》茲力攪拌3小時(shí)，超聲波振蕩半 小時(shí)，使聚苯胺分散在乙腈、四氯化碳和乙醇的混合溶劑中，其中，聚苯 胺與混合溶劑的質(zhì)量比為1:100-200,然后經(jīng)過(guò)濾除去聚苯胺中殘余的氧化 劑及未聚合的單體，干燥后備用。
第二步，在25。C下，將純化后的聚苯胺按質(zhì)量比1: 15的比例加入到 乙醇溶劑中，超聲振蕩半小時(shí)，使聚苯胺均勻分散在乙醇溶劑中，在90°C 一100。C下磁力攪拌，揮發(fā)一定量的乙醇溶劑，直到形成導(dǎo)電聚苯胺膠體。
第三步，將經(jīng)過(guò)凈化處理的導(dǎo)電玻璃薄片置于第二步制備好的導(dǎo)電聚 苯胺膠體中，5分鐘后將導(dǎo)電玻璃從導(dǎo)電聚苯胺膠體中以0. 8-1. Q mm/s速 度提拉出來(lái)，在100-150。C保溫半小時(shí)以上，當(dāng)乙醇溶劑全部揮發(fā)后，在導(dǎo) 電玻璃表面形成一層導(dǎo)電聚苯胺薄膜。冷卻，用無(wú)水乙醇清洗表面，干燥 后，密閉保存在干燥孤中，待用，便可獲得電導(dǎo)率高、成本低、穩(wěn)定性高、 使用壽命長(zhǎng)的導(dǎo)電聚苯胺對(duì)電極。應(yīng)用于染料每文化納米晶太陽(yáng)能電池后能 獲得優(yōu)于白金電極光電性能。
權(quán)利要求
1、染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合物對(duì)電極，其特征在于以導(dǎo)電聚合物為基體，將此導(dǎo)電聚合物加入到作為分散劑的溶劑中，在一定條件下分散、膠凝成導(dǎo)電聚合物膠體，再將此導(dǎo)電聚合物膠體涂敷在導(dǎo)電玻璃表面上制備而成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合物對(duì) 電極，其特征在于上述導(dǎo)電聚合物為聚吡咯、聚p塞吩、聚苯胺中的一種 或多種的混合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合物對(duì) 電極，其特征在于上述作為M劑的溶劑為乙醇、乙腈、0P乳化劑中的 一種或多種的混合物。
4、 染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合物對(duì)電極的制備方法，其特 征在于通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)第一步，在常溫下，將導(dǎo)電聚合物按質(zhì)量比1: 15-100的比例加入到 作為分散劑的溶劑中，超聲振蕩使導(dǎo)電聚合物在此溶劑中M均勻，在90 XTlO(TC磁力攪拌，揮發(fā)溶劑，膠凝，直至形成導(dǎo)電聚合物膠體；第二步，將經(jīng)過(guò)凈化的導(dǎo)電玻璃薄片置于第一步制備的膠體中，5-10 分鐘后，以0.8-1腿/s的速度提拉出導(dǎo)電玻璃，在100-150。C保溫半小時(shí)， 使膠體中的溶劑全部揮發(fā)，導(dǎo)電聚合物便固化在導(dǎo)電玻璃表面上，從而獲 得導(dǎo)電聚合物對(duì)電極。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合物對(duì) 電極的制備方法，其特征在于上述導(dǎo)電聚合物為聚吡咯、聚噻吩、聚苯 胺中的 一種或多種的混合物。
6 、根據(jù)權(quán)利要求4所述的染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合物對(duì) 電極的制備方法，其特征在于上述作為分散劑的溶劑為乙醇、乙腈、OP 乳化劑中的 一種或多種的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電聚合物對(duì)電極及其制備方法，其以導(dǎo)電聚合物為基體，加入到作為分散劑的溶劑中，在一定條件下分散、膠凝成導(dǎo)電聚合物膠體，將導(dǎo)電聚合物涂敷在導(dǎo)電玻璃表面上，溶劑揮發(fā)后，獲得高導(dǎo)電性的導(dǎo)電聚合物對(duì)電極。此導(dǎo)電聚合物對(duì)電極具有制備工藝簡(jiǎn)單、電導(dǎo)率高、成本低、穩(wěn)定性高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，應(yīng)用到染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池后，解決了染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池普遍使用的白金對(duì)電極價(jià)格高，白金對(duì)電極與電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成短的使用壽命等問(wèn)題，促進(jìn)染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池的實(shí)用化。本發(fā)明也可應(yīng)用于蓄電池、硅太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01M14/00GK101101973SQ200710009239
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者章 蘭, 吳季懷, 李清華, 林建明, 郝三存, 黃妙良 申請(qǐng)人:華僑大學(xué)