一種燃料敏化太陽能電池的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及太陽能電池領域，具體涉及一種燃料敏化太陽能電池的制造方法。一種燃料敏化太陽能電池的制造方法，采用如下步驟：原材料的準備；制備含有大孔隙的Ti02薄膜電極；燃料敏化太陽能電池的制備；本發(fā)明采用溶膠-凝膠水熱法制備了含有大孔隙的顆粒均勻的納米晶TiO2薄膜電極，大孔隙的存在，提高了光在TiO2薄膜中的散射性能，進而提高了電池的光電性能，光電轉換效率提高約0.7％,基本消除了其在高光強下對電池光電性能的影響，短路光電流可以提高約2mA·cm-2,光電轉換效率可提高0.6％。
【專利說明】一種燃料敏化太陽能電池的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池領域，具體涉及一種燃料敏化太陽能電池的制造方法。
【背景技術】
[0002]T12薄膜的孔隙率對13_和I 一離子在電極中的擴散有較大的影響。Ni等人通過數(shù)學模型研究了 T12薄膜孔隙率對電池光電性能的影響，薄膜孔隙率較小時，會使13—和I一離子的擴散減慢，提高13.離子與電子復合的幾率，降低電池光電壓。
[0003]從理論分析認為電池體系的極限擴散電流密度應和T12薄膜的孔隙率成正比?？梢钥闯鎏岣逿12薄膜的孔隙率；能夠提高電極中的
離子擴散速率，進而提高電池的光電轉換效率。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明旨在提出一種燃料敏化太陽能電池的制造方法。
[0005]本發(fā)明的技術方案在于:
一種燃料敏化太陽能電池的制造方法，包括以下步驟:
步驟1:原材料的準備:
異丙醇、乙酸；碘；異丙氧醇鈦、碘化鉀、乙烯碳酸酯(EC)和丙烯碳酸酯(PC) ;Sn02導電玻璃FrO，方塊電阻為30 Ω ；
步驟2:制備含有大孔隙的T12薄膜電極；
步驟3:燃料敏化太陽能電池的制備:
(1)將燒結后的大孔隙的T12薄膜電極浸入0.5mmol -Γ1聯(lián)呲啶釕染料的無水乙醇溶液中，放直12h后待用；
(2)以鉬片為對電極，液態(tài)電解質體系以丙烯碳酸酯(pc)和乙烯碳酸酯(EC)的混合溶液作溶劑，KI和I2為電解質；
(3)凝膠電解質體系采用20%(wt% )的聚丙烯腈(PAN，分子量為6000)對液態(tài)電解質進行凝膠化，形成凝膠電解質，從而制得燃料敏化太陽能電池。
[0006]優(yōu)選地，所述制備含有大孔隙的T12薄膜電極的方法為:
步驟1:以異丙氧醇鈦為前驅物.將其與異丙醇的混合液(體積比為1:1)滴加到pH=2的醋酸水溶液中，經(jīng)高壓釜水熱后得到納米T12膠體溶液；水熱溫度為250°C ；
步驟2:得到的納米T12膠體溶液進行超聲分散得到均勻的T12膠體，采用刮涂法涂敷在Sn02導電玻璃基底上，室溫下晾干；
步驟3:將晾干的T12電極在450° C條件下燒結30 min,得到納晶多孔T12薄膜電極。
[0007]或者優(yōu)選地，所述丙烯碳酸酯(pc)和乙烯碳酸酯(EC)的混合溶液作溶劑體積比為 1:1。
[0008]更優(yōu)選地，所述丙烯碳酸酯(pc)和乙烯碳酸酯(EC)的混合溶液作溶劑含量分別為 0.5 mol.L 1 和 0.05 mo I.L10
[0009]本發(fā)明的技術效果在于:
本發(fā)明采用溶膠-凝膠水熱法制備了含有大孔隙的顆粒均勻的納米晶T12薄膜電極，大孔隙的存在，提高了光在T12薄膜中的散射性能，進而提高了電池的光電性能，光電轉換效率提聞約0.7% ,基本消除了其在聞光強下對電池光電性能的影響，短路光電流可以提高約2 mA.cm_2，光電轉換效率可提高0.6%。
【具體實施方式】
[0010]一種燃料敏化太陽能電池的制造方法，包括以下步驟:
步驟1:原材料的準備:
異丙醇、乙酸；碘；異丙氧醇鈦、碘化鉀、乙烯碳酸酯(EC)和丙烯碳酸酯(PC) ;Sn02導電玻璃FrO，方塊電阻為30 Ω ；
步驟2:制備含有大孔隙的T12薄膜電極；
步驟3:燃料敏化太陽能電池的制備:
(1)將燒結后的大孔隙的T12薄膜電極浸入0.5mmol -Γ1聯(lián)呲啶釕染料的無水乙醇溶液中，放直12h后待用；
(2)以鉬片為對電極，液態(tài)電解質體系以丙烯碳酸酯(pc)和乙烯碳酸酯(EC)的混合溶液作溶劑(體積比為1:1)，KI和I2為電解質，二者含量分別為0.5 mol.L—1和0.05mol.L-1;
(3)凝膠電解質體系采用20%(wt% )的聚丙烯腈(PAN，分子量為6000)對液態(tài)電解質進行凝膠化，形成凝膠電解質，從而制得燃料敏化太陽能電池。
[0011]其中，制備含有大孔隙的T12薄膜電極的方法為:
步驟1:以異丙氧醇鈦為前驅物.將其與異丙醇的混合液(體積比為1:1)滴加到pH=2的醋酸水溶液中，經(jīng)高壓釜水熱后得到納米T12膠體溶液；水熱溫度為250°C ；
步驟2:得到的納米T12膠體溶液進行超聲分散得到均勻的T12膠體，采用刮涂法涂敷在Sn02導電玻璃基底上，室溫下晾干；
步驟3:將晾干的T12電極在450° C條件下燒結30 min,得到納晶多孔T12薄膜電極。
【權利要求】
1.一種燃料敏化太陽能電池的制造方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:原材料的準備: 異丙醇、乙酸；碘；異丙氧醇鈦、碘化鉀、乙烯碳酸酯(EC)和丙烯碳酸酯(PC) ;Sn02導電玻璃FrO，方塊電阻為30 Ω ； 步驟2:制備含有大孔隙的T12薄膜電極； 步驟3:燃料敏化太陽能電池的制備: (1)將燒結后的大孔隙的T12薄膜電極浸入0.5mmol -Γ1聯(lián)呲啶釕染料的無水乙醇溶液中，放直12h后待用； (2)以鉬片為對電極，液態(tài)電解質體系以丙烯碳酸酯(pc)和乙烯碳酸酯(EC)的混合溶液作溶劑，KI和I2為電解質； (3)凝膠電解質體系采用20%(wt% )的聚丙烯腈(PAN，分子量為6000)對液態(tài)電解質進行凝膠化，形成凝膠電解質，從而制得燃料敏化太陽能電池。
2.如權利要求1一種燃料敏化太陽能電池的制造方法，其特征在于:所述制備含有大孔隙的T12薄膜電極的方法為: 步驟1:以異丙氧醇鈦為前驅物.將其與異丙醇的混合液(體積比為1:1)滴加到pH=2的醋酸水溶液中，經(jīng)高壓釜水熱后得到納米T12膠體溶液；水熱溫度為250°C ； 步驟2:得到的納米T12膠體溶液進行超聲分散得到均勻的T12膠體，采用刮涂法涂敷在Sn02導電玻璃基底上，室溫下晾干； (3)將晾干的T12電極在450° C條件下燒結30 min，得到納晶多孔T12薄膜電極。
3.如權利要求1一種燃料敏化太陽能電池的制造方法，其特征在于:所述丙烯碳酸酯(pc)和乙烯碳酸酯(EC)的混合溶液作溶劑體積比為1:1。
4.如權利要求1一種燃料敏化太陽能電池的制造方法，其特征在于:所述丙烯碳酸酯(pc)和乙烯碳酸酯(EC)的混合溶液作溶劑含量分別為0.5 mo I.L-1和0.05 mo I.L-1。
【文檔編號】H01G9/20GK104332312SQ201410575519
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月25日 優(yōu)先權日:2014年10月25日
【發(fā)明者】郝青 申請人:陜西玉航電子有限公司