專(zhuān)利名稱(chēng)：具金屬線(xiàn)層的染料敏化太陽(yáng)能電池及其電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于用于電化學(xué)裝置的電極的金屬線(xiàn)層，尤指用于染料敏化太陽(yáng)能電池的電極的金屬線(xiàn)層。
背景技術(shù)：
在能源耗竭與環(huán)境保護(hù)的雙重難題下，太陽(yáng)能是極具潛力的綠色能源。由于硅晶太陽(yáng)能電池的成本昂貴，使得具有低成本發(fā)電組件的染料敏化太陽(yáng)能電池 (dye-sensitized solar cell，DSSC)的技術(shù)開(kāi)發(fā)逐漸受到重視。請(qǐng)參閱圖1，染料敏化太陽(yáng)能電池100的主要內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含工作電極(陽(yáng)極)110、 對(duì)電極(陰極)120、電解質(zhì)130。該陽(yáng)極110包含導(dǎo)電基板111和接收太陽(yáng)光能量的感光層 112，而陰極120則包含導(dǎo)電基板121以及適當(dāng)厚度的觸媒層122。前述導(dǎo)電基板111、121 視其基材113、123材質(zhì)而定，例如若前述基材113、123為非導(dǎo)電或?qū)щ娦暂^差的材料，可分別于基材113、123上設(shè)有由導(dǎo)電材料所構(gòu)成的導(dǎo)電層114和124 ；反之，若基材113、123 為金屬材質(zhì)，則無(wú)須設(shè)置該導(dǎo)電層114及124。感光層112含有表面吸附有光激發(fā)染料的光電極材料，而電解質(zhì)130的主要成分為含碘及碘離子的有機(jī)溶液。由于染料敏化太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此若使用塑料或適當(dāng)厚度的鈦板作為基材113、123，所制成的染料敏化太陽(yáng)能電池便可具可撓特性，適合于多種用途。除此之外，基材113、123亦可為玻璃材質(zhì)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，染料敏化太陽(yáng)能電池的工作原理為(1)感光層中的光電極材料受光子激發(fā)成使其中的染料成為氧化態(tài)并產(chǎn)生電子/電洞；( 電子導(dǎo)入導(dǎo)電基板的導(dǎo)電材料中，并經(jīng)額外的金屬布線(xiàn)和外部電路傳遞出去；(3)通過(guò)電解質(zhì)中的氧化還原對(duì)將氧化態(tài)的染料還原至基態(tài)；及(4)通過(guò)外部電路所獲得的電子于陰極上還原氧化還原對(duì)。電子傳導(dǎo)效率是影響電化學(xué)裝置效能的關(guān)鍵，以目前的技術(shù)而言，選用塑料或玻璃等不具導(dǎo)電性的材質(zhì)作為導(dǎo)電基板的基材，即便涂布導(dǎo)電層，整體導(dǎo)電基板的阻抗值最低仍?xún)H到7ohm/Sq.。若欲制作大面積太陽(yáng)能電池，這樣的阻抗值并不足夠。銀是導(dǎo)電性能極為優(yōu)異的金屬，傳統(tǒng)上為了降低阻抗值，會(huì)以鍍膜技術(shù)在導(dǎo)電基板上布植銀線(xiàn)，但銀會(huì)與電解質(zhì)液中的碘離子反應(yīng)生成碘化銀而沉積于電極上，造成光電轉(zhuǎn)換效率的衰減。因此，必須在銀線(xiàn)與電解質(zhì)液接觸的表面形成保護(hù)膜(如玻璃膠、熱封膜或UV封膜)以避免銀線(xiàn)與電解質(zhì)液產(chǎn)生反應(yīng)。然而形成該保護(hù)膜的過(guò)程過(guò)于耗時(shí)耗力，具有極高的失敗率，且不適用于可撓性太陽(yáng)能電池的制作，因?yàn)樵趽锨膭?dòng)作下，會(huì)破壞該保護(hù)膜的結(jié)構(gòu)，而使得銀線(xiàn)與電解質(zhì)接觸。更甚之，由于額外加附保護(hù)膜，使得整體保護(hù)膜/ 銀線(xiàn)的面積相當(dāng)程度地遮蓋了導(dǎo)電基板的表面積，而影響了電極的透光度。綜上所述，傳統(tǒng)上為了降低導(dǎo)電基板的阻抗值所采用的方式，不僅過(guò)于費(fèi)時(shí)，也限制了染料敏化太陽(yáng)能電池的運(yùn)用，并不理想
發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的是提供一種供染料敏化太陽(yáng)能電池使用的具有低阻抗值的電極，突破傳統(tǒng)上以銀作為金屬布線(xiàn)(metal wiring)的缺點(diǎn)，達(dá)到提高電子傳導(dǎo)率的目的。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種染料敏化太陽(yáng)能電池的電極，其包含導(dǎo)電基板；及金屬線(xiàn)層，其是設(shè)置于前述基板(導(dǎo)電基板)之上，且該金屬為鎳、鋁、鈦或其組合。在本發(fā)明提供的上述電極中，優(yōu)選地，前述電極進(jìn)一步包含一感光層，其是覆蓋于前述金屬線(xiàn)層之上；其中該感光層是由表面吸附有光激發(fā)染料的光電極材料所構(gòu)成。在本發(fā)明提供的上述電極中，優(yōu)選地，前述電極進(jìn)一步包含一觸媒層，該觸媒層是覆蓋于前述金屬線(xiàn)層之上。本發(fā)明又提供一種染料敏化太陽(yáng)能電池，其包含工作電極，其包含一導(dǎo)電基板及一感光層；對(duì)電極，其包含一導(dǎo)電基板及一觸媒層；電解質(zhì)，其介于前述工作電極和前述對(duì)電極之間；金屬線(xiàn)層，該金屬為鎳、鋁、鈦或其組合；及封裝材料，其是用于包覆前述電解質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，前述導(dǎo)電基板的材質(zhì)為金屬。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，前述導(dǎo)電基板為于表面涂布有導(dǎo)電材料的基材。更優(yōu)選地，前述基材的材質(zhì)為玻璃、塑料或金屬。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，前述導(dǎo)電材料為銦錫氧化物(ΙΤ0，Indium Tin Oxide)、摻氟氧化錫(FTO，F(xiàn)luorine-Doped Oxide)、摻銻氧化錫(ATO，Antimony-Doped Tin Oxide)、摻鋁氧化鋅(ΑΖ0, Aluminum-Doped ZincOxide)、摻鎵氧化鋅(GZ0, Gallium-Doped Zinc Oxide)、摻銦氧化鋅(ΙΖ0, Indium Zinc Oxide)或其組合。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，前述金屬線(xiàn)層設(shè)置于前述導(dǎo)電基板之上，且前述感光層覆蓋于前述金屬線(xiàn)層之上。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，前述感光層是由表面吸附有光激發(fā)染料的光電極材料所構(gòu)成；其中前述光電極材料為二氧化鈦、氧化鋅、二氧化鋯或其組合。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，前述金屬線(xiàn)層設(shè)置于前述導(dǎo)電基板之上，且前述觸媒層覆蓋于前述金屬線(xiàn)層之上。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，前述觸媒層的材料為金屬觸媒、非金屬觸媒或其組合。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，前述金屬觸媒為鉬。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，前述非金屬觸媒為硫化鈷、硫化鎳、三硫化
二鐵或其組合。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，前述金屬線(xiàn)層的形狀為并行線(xiàn)狀(平行線(xiàn)狀)、網(wǎng)狀、蜂巢狀或其組合。綜上所述，本發(fā)明克服傳統(tǒng)上采用銀作為金屬布線(xiàn)的材質(zhì)的技術(shù)偏見(jiàn)，改以鎳、 鋁、鈦或其組合作為金屬布線(xiàn)的材質(zhì)以降低導(dǎo)電基板的阻抗值，沒(méi)有與電解質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)的疑慮，因此無(wú)須加附保護(hù)膜，也不會(huì)限制染料敏化太陽(yáng)能電池的可撓性特質(zhì)。


圖1為常規(guī)染料敏化太陽(yáng)能電池各層體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2A是示意本發(fā)明實(shí)施例一的工作電極的層體結(jié)構(gòu)。
圖2B是顯示圖2A的金屬線(xiàn)層的布植形態(tài)。圖3A是示意本發(fā)明的實(shí)施例二的對(duì)電極的層體結(jié)構(gòu)。圖;3B是顯示圖3A的金屬線(xiàn)層的布植態(tài)樣。圖4是示意含有圖2A的工作電極和圖3A的對(duì)電極的染料敏化太陽(yáng)能電池的層體結(jié)構(gòu)。主要組件符號(hào)說(shuō)明染料敏化太陽(yáng)能電池100 ；工作電極110 ；導(dǎo)電基板111 ；感光層112 ；基材113 ；導(dǎo)電層114 ；對(duì)電極120 ；導(dǎo)電基板121 ；觸媒層122 ；基材123 ；導(dǎo)電層124 ；電解質(zhì)130 ；工作電極210 ；導(dǎo)電基板211 ；基材212 ；導(dǎo)電層213 ；第一鎳線(xiàn)層214 ；鋁線(xiàn)層215 ；第二鎳線(xiàn)層 216 ；金屬線(xiàn)層217 ；感光層218 ；對(duì)電極310 ；導(dǎo)電基板311 ；基材312 ；導(dǎo)電層313 ；金屬線(xiàn)層314 ；觸媒層315 ；染料敏化太陽(yáng)能電池400 ；工作電極410 ；導(dǎo)電基板411 ；感光層412 ；對(duì)電極420 ；導(dǎo)電基板421 ；基材422 ；導(dǎo)電層423 ；金屬線(xiàn)層424 ；觸媒層425 ；電解質(zhì)430。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施和所具有的有益效果，但不能對(duì)本發(fā)明的可實(shí)施范圍形成任何限定。本發(fā)明使用鎳、鋁、鈦或其組合作為金屬布線(xiàn)的材質(zhì)，不僅符合降低導(dǎo)電基板阻抗值的目的，也沒(méi)有與電解質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)的疑慮。本發(fā)明的導(dǎo)電基板的定義為，在電池操作環(huán)境中，具有優(yōu)良導(dǎo)電能力的基板。前述導(dǎo)電基板的基材是指提供整體導(dǎo)電基板主要物理支撐力的材質(zhì)包括，但不限于玻璃、 塑料、金屬或其組合。若欲制作具有可撓特性的染料敏化太陽(yáng)能電池，則可選用具有可撓性特質(zhì)的塑料或適當(dāng)厚度的鈦板作為導(dǎo)電基板的基材，前述塑料包括，但不限于聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET，polyethylene terephthalate)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN, polyethylenenaphthalate)。若采用玻璃或塑料作為前述導(dǎo)電基板的基材，則需于該基材預(yù)設(shè)用以形成感光層的一面，先涂布一由導(dǎo)電材料所構(gòu)成的導(dǎo)電層，使該導(dǎo)電層夾附于基材與感光層之間，前述導(dǎo)電材料包括，但不限于銦錫氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)、摻氟氧化錫(FTO，F(xiàn)luorine-Doped Oxide)、摻銻氧化錫(ΑΤ0，Antimony-Doped Tin Oxide)、 摻鋁氧化鋅(ΑΖ0, Aluminum-Doped Zinc Oxide)、摻鎵氧化鋅(GZ0, Gallium-Doped ZincOxide)、摻銦氧化鋅(ΙΖ0，Indium Zinc Oxide)或其組合；若采用金屬作為前述導(dǎo)電基板的基材，則無(wú)需限制是否設(shè)置前述導(dǎo)電層。前述設(shè)置該導(dǎo)電層的方式包括，但不限于蒸鍍、濺鍍、涂布或化學(xué)氣相沉積(CVD)。此外，若選用玻璃或塑料作為前述導(dǎo)電基板的基材，為了降低導(dǎo)電基板的阻抗值， 則需于導(dǎo)電基板上布植金屬線(xiàn)層，若選用金屬作為前述導(dǎo)電基板的基材則可視情況選擇是否布植金屬線(xiàn)層。本發(fā)明的金屬線(xiàn)層，是以常規(guī)適用于金屬布植的鍍膜技術(shù)，將選用的金屬布植于導(dǎo)電基板上。該鍍膜技術(shù)包括，但不限于真空濺鍍、蒸鍍或化學(xué)電鍍。該金屬是指鎳、鋁、 鈦或其組合。前述金屬布植于導(dǎo)電基板上所形成的前述金屬線(xiàn)層的形狀并無(wú)限制，以不過(guò)度遮蓋導(dǎo)電基板的表面積而保持良好的透光度為佳，包括，但不限于并行線(xiàn)狀、網(wǎng)狀、蜂巢狀或其組合。
本發(fā)明的光電極材料為半導(dǎo)體納米顆粒，其材料包括，但不限于二氧化鈦 (Ti02)、氧化鋅(ZnO)、二氧化鋯(&02)或其組合。而本發(fā)明的感光層為表面吸附有光激發(fā)染料的前述光電極材料，該光激發(fā)染料是指能被光能激發(fā)為氧化態(tài)，而傳遞出電子 /電洞的染料，本發(fā)明是使用已知的光激發(fā)染料而無(wú)需加以限制，舉例來(lái)說(shuō)，溶于叔丁醇 (t-butanol)與乙腈(acetonitrile)的N3或N719染料溶液(乙腈叔丁醇的體積比為 1:1)。前述感光層的厚度約在微米尺度，更精確地，為5-30 μ m，而前述半導(dǎo)體納米顆粒， 可使感光層的有效受光表面積增加為工作電極表面積的1000倍以上，因此得以提升整體染料敏化太陽(yáng)能電池的效能。本發(fā)明的觸媒層的材質(zhì)是參考常規(guī)的染料敏化太陽(yáng)能電池的觸媒層，而無(wú)需加以限制，如，金屬觸媒或非金屬觸媒。該金屬觸媒包括，但不限于鉬；該非金屬觸媒包括，但不限于硫化鈷、硫化鎳、三硫化二鐵或其組合。前述觸媒層的厚度并不加以限制，舉例來(lái)說(shuō)，為l-200nm，而于前述導(dǎo)電基板上設(shè)置前述觸媒層以制備本發(fā)明的陰極(對(duì)電極)的方法是采用常規(guī)方法包括，但不限于真空鍍膜。本發(fā)明的電解質(zhì)為含碘及碘離子的有機(jī)溶劑，其為所屬領(lǐng)域所公知，而無(wú)需加以限制，舉例來(lái)說(shuō)，使用1-丁基-3-甲基-碘化咪唑銨(l-Butyl-3-methyl-midazolium iodide, BMImI)提供碘離子，而使用的有機(jī)溶劑包括，但不限于乙腈(acetonitrile), 3-甲氧基丙腈(3-methoxypropionitrile)、Y-丁內(nèi)酉旨(Y-butyro lactone)、二甲基甲酉先胺(N，N，-dimethylformamide)、二甲基乙酰胺(N，N，-dimethylacetamide)或二甲基亞砜 (dimethylsulfoxide)0本發(fā)明所述的封裝材料可為熱塑膜或UV膠，無(wú)需加以限制。以下實(shí)施例是用于進(jìn)一步了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，并非用于限制本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍。此外，以下圖式僅用以示意本發(fā)明的各實(shí)施例的層體結(jié)構(gòu)的連結(jié)關(guān)系，其顯示的比例并非用于表示各層體厚度的關(guān)系。實(shí)施例一制備具本發(fā)明的金屬線(xiàn)層的工作電極[制備]請(qǐng)參閱圖2A，選用玻璃作為本實(shí)施例工作電極(陽(yáng)極)210的導(dǎo)電基板211的基材212，將摻氟錫氧化物(FT0，F(xiàn)luorine-Doped Oxide)以化學(xué)氣相沉積(CVD)的方式于前述基材的表面形成一導(dǎo)電層213。以蒸鍍的方式將鎳金屬布植于前述導(dǎo)電層213之上，以形成第一鎳線(xiàn)層214，接著再以蒸鍍的方式將鋁金屬布植于前述第一鎳線(xiàn)層214之上，形成一鋁線(xiàn)層215，最后再以蒸鍍的方式將鎳金屬布植于前述鋁線(xiàn)層215之上，以形成第二鎳線(xiàn)層216。前述第一鎳線(xiàn)層214、鋁線(xiàn)層215和第二鎳線(xiàn)層216共同構(gòu)成本實(shí)施例的金屬線(xiàn)層 217，其金屬線(xiàn)布植的形狀如圖2B所示，為蜂巢狀，以提供工作電極(陽(yáng)極)210良好的透光度及導(dǎo)電性。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2A，接著再將二氧化鈦納米顆粒(TiO2)涂布并覆蓋于前述設(shè)有本發(fā)明的金屬線(xiàn)層217的導(dǎo)電層213之上，以制得厚度約為15 μ m的Ti02/FT0電極。接著將前述Ti02/FT0電極裁切為10公分XlO公分(長(zhǎng)X寬)的大小后，置于電熱爐中以500°C燒結(jié)30分鐘，以強(qiáng)化二氧化鈦納米顆粒之間的連接力。然后于室溫下，將Ti02/FT0電極浸泡于0. 3mmol/L的光激發(fā)染料溶液(將0. 022克的N3染料溶于100毫升叔丁醇與乙腈混合液中，其中乙腈叔丁醇的體積比為1 1)中12小時(shí)，使光激發(fā)染料充分吸附于二氧化鈦納米顆粒的表面。最后，再以乙腈清洗以獲得感光層218，而完成本實(shí)施例的工作電極(陽(yáng)極)210。[比較]比較本實(shí)施例的工作電極與傳統(tǒng)以保護(hù)膜/銀線(xiàn)為金屬線(xiàn)的工作電極的阻抗值及線(xiàn)寬差異，其結(jié)果如下表1:表1 金屬線(xiàn)的線(xiàn)寬以及阻抗值的差異
本實(shí)施例的工作電極傳統(tǒng)保護(hù)膜/銀線(xiàn)的工作電極金屬線(xiàn)的線(xiàn)寬(cm)<0.010.05阻抗值(ohm/sq.)<100x10"380x10"3由表1的數(shù)據(jù)可知，本實(shí)施例的工作電極的阻抗值與傳統(tǒng)具保護(hù)膜/銀線(xiàn)的工作電極的阻抗值相去不遠(yuǎn)，但就金屬線(xiàn)的線(xiàn)寬而言，本實(shí)施例的金屬線(xiàn)寬顯著小于傳統(tǒng)保護(hù)膜/銀線(xiàn)的線(xiàn)寬。因此，本實(shí)施例的金屬線(xiàn)層，不僅沒(méi)有與電解質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，更具有較小的線(xiàn)寬，可減少金屬線(xiàn)遮蓋導(dǎo)電基板的程度。也因此，本發(fā)明的金屬線(xiàn)層可具有更密實(shí)的金屬線(xiàn)以提供更好的電子傳導(dǎo)效率，而不至于影響導(dǎo)電基板的透光度。實(shí)施例二 制備具本發(fā)明的金屬線(xiàn)層的對(duì)電極請(qǐng)參閱圖3A，選用具可撓性的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)作為本實(shí)施例工作電極 (陽(yáng)極)310的導(dǎo)電基板311的基材312，將銦錫氧化物(ITOJndium Tin Oxide)以濺鍍的方式于前述基材的表面形成一導(dǎo)電層313。然后以蒸鍍的方式將鈦金屬布植于前述導(dǎo)電層 313之上以形成本實(shí)施例的金屬線(xiàn)層314。前述金屬線(xiàn)層314的形狀如圖所示，為并行線(xiàn)狀，以維持對(duì)電極(陰極)310良好的透光度。接著以真空鍍膜的方式于設(shè)有前述金屬線(xiàn)層314的前述導(dǎo)電層313的表面覆蓋一鉬層，作為觸媒層315(厚度為Inm)，便完成本實(shí)施例的對(duì)電極(陰極)310。實(shí)施例三制備本發(fā)明的電化學(xué)裝置請(qǐng)參閱圖4，以染料敏化太陽(yáng)能電池400為本實(shí)施例電化學(xué)裝置的例子，其各層體結(jié)構(gòu)分述如下選用具可撓性的鈦板(Ti)作為本實(shí)施例工作電極(陽(yáng)極)410的導(dǎo)電基板411，接著再將二氧化鈦納米顆粒(TiO2)涂布于其上，以制得厚度約為15μπι的Ti02/Ti電極。接著將前述Ti02/Ti光電極裁切為面積8公分X8公分(長(zhǎng)X寬)的大小后，置于電熱爐中以500°C燒結(jié)30分鐘，以強(qiáng)化二氧化鈦納米顆粒之間的連接力。然后于室溫下，將Ti02/Ti 光電極浸泡于0. 3mmol/L的光激發(fā)染料溶液(將0. 036克的N719染料溶于100毫升叔丁醇與乙腈混合液中，其中乙腈叔丁醇的體積比為1 1)中12小時(shí)，使光激發(fā)染料充分吸附于二氧化鈦納米顆粒的表面。最后，再以乙腈清洗，以獲得感光層412，而完成本實(shí)施例的工作電極(陽(yáng)極)410。由于鈦為導(dǎo)電性良好的物質(zhì)，因此本實(shí)施例的工作電極410不需要設(shè)置金屬線(xiàn)層。對(duì)電極(陰極)420 使用實(shí)施例二所述的對(duì)電極。簡(jiǎn)述之，其包含由基材422和導(dǎo)電層423所構(gòu)成的導(dǎo)電基板421 ；由金屬鈦所構(gòu)成的第二金屬線(xiàn)層424 ；及觸媒層425。電解質(zhì)430為含碘及碘離子的有機(jī)溶液，更明確地，為溶于乙腈(acetonitrile) 的 0. 6mol/L 的 1-丁基-3-甲基-碘化咪唑銨(BMImI)、0. lmol/L 的碘化鋰(LiI)、0. 05mol/L 的碘(I2)、0. 05mol/L 的 4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine，TBP)和 0. IM 的硫氰酸月瓜(guanidinium thiocyanate, GuSCN)。組裝使用SX-1170-25熱塑膜(Solaronix)作為封裝材料(圖中未示)，將該熱塑膜置于前述工作電極410和前述對(duì)電極420之間，加熱至約100°C并施予適當(dāng)壓力使前述工作電極410和前述對(duì)電極420分別與熱塑膜粘合，接著將前述電解質(zhì)430灌入并充滿(mǎn)于前述熱塑膜與前述工作電極410和前述對(duì)電極420所形成的內(nèi)部空間，便完成含有本發(fā)明的染料敏化太陽(yáng)能電池400。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可了解，在不違背本發(fā)明精神下，依據(jù)本案實(shí)施方式所能進(jìn)行的各種變化。因此，顯見(jiàn)所列的實(shí)施方式并非用以限制本發(fā)明，而是企圖在所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的定義下，涵蓋于本發(fā)明的精神與范疇中所做的修改。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種染料敏化太陽(yáng)能電池的電極，其包含 導(dǎo)電基板；及金屬線(xiàn)層，設(shè)置于所述基板之上，且該金屬為鎳、鋁、鈦或其組合。
2.如權(quán)利要求1所述的電極，其中，所述導(dǎo)電基板的材質(zhì)為金屬。
3.如權(quán)利要求1所述的電極，其中，所述導(dǎo)電基板為于表面涂布有導(dǎo)電材料的基材。
4.如權(quán)利要求3所述的電極，其中，所述基材的材質(zhì)為玻璃、塑料或金屬。
5.如權(quán)利要求3所述的電極，其中，所述導(dǎo)電材料為銦錫氧化物、摻氟氧化錫、摻銻氧化錫、摻鋁氧化鋅、摻鎵氧化鋅、摻銦氧化鋅或其組合。
6.如權(quán)利要求1所述的電極，其進(jìn)一步包含一感光層，其覆蓋于所述金屬線(xiàn)層之上；其中該感光層是由表面吸附有光激發(fā)染料的光電極材料所構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的電極，其中，所述光電極材料為二氧化鈦、氧化鋅、二氧化鋯或其組合。
8.如權(quán)利要求1所述的電極，其進(jìn)一步包含一觸媒層，該觸媒層覆蓋于所述金屬線(xiàn)層之上。
9.如權(quán)利要求8所述的電極，其中，所述觸媒層的材料為金屬觸媒、非金屬觸媒或其組I=I ο
10.如權(quán)利要求9所述的電極，其中，所述金屬觸媒為鉬。
11.如權(quán)利要求9所述的電極，其中，所述非金屬觸媒為硫化鈷、硫化鎳、三硫化二鐵或其組合。
12.如權(quán)利要求1所述的電極，其中，所述金屬線(xiàn)層的形狀為并行線(xiàn)狀、網(wǎng)狀、蜂巢狀或其組合。
13.一種染料敏化太陽(yáng)能電池，其包含 工作電極，其包含一導(dǎo)電基板及一感光層； 對(duì)電極，其包含一導(dǎo)電基板及一觸媒層； 電解質(zhì)，其介于所述工作電極和所述對(duì)電極之間； 金屬線(xiàn)層，該金屬為鎳、鋁、鈦或其組合；及封裝材料，其是用于包覆所述電解質(zhì)。
14.如權(quán)利要求13所述的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中，所述金屬線(xiàn)層設(shè)置于所述導(dǎo)電基板之上，且所述感光層覆蓋于所述金屬線(xiàn)層之上。
15.如權(quán)利要求13所述的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中，所述感光層是由表面吸附有光激發(fā)染料的光電極材料所構(gòu)成，其中，所述光電極材料為二氧化鈦、氧化鋅、二氧化鋯或其組合。
16.如權(quán)利要求13所述的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中，所述金屬線(xiàn)層設(shè)置于所述導(dǎo)電基板之上，且所述觸媒層覆蓋于所述金屬線(xiàn)層之上。
17.如權(quán)利要求16所述的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中，所述觸媒層的材料為金屬觸媒、 非金屬觸媒或其組合。
18.如權(quán)利要求17所述的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中，所述金屬觸媒為鉬。
19.如權(quán)利要求17所述的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中，所述非金屬觸媒為硫化鈷、硫化鎳、三硫化二鐵或其組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具金屬線(xiàn)層的染料敏化太陽(yáng)能電池及其電極。本發(fā)明提供的染料敏化太陽(yáng)能電池的電極，其包含導(dǎo)電基板和金屬線(xiàn)層，該金屬線(xiàn)層的材質(zhì)為鎳、鋁、鈦或其組合，不會(huì)與染料敏化太陽(yáng)能電池的電解質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，因此不需于金屬線(xiàn)的表面附加保護(hù)層。本發(fā)明也關(guān)于包含該電極的染料敏化太陽(yáng)能電池，其包含工作電極，其包含一導(dǎo)電基板及一感光層；對(duì)電極，其包含一導(dǎo)電基板及一觸媒層；電解質(zhì)，其介于所述工作電極和所述對(duì)電極之間；金屬線(xiàn)層，該金屬為鎳、鋁、鈦或其組合；及，封裝材料，其是用于包覆所述電解質(zhì)。
文檔編號(hào)H01G9/04GK102243921SQ201010180990
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者謝坤龍, 陳建清 申請(qǐng)人:福盈科技化學(xué)股份有限公司