本實(shí)用新型涉及一種雙電解質(zhì)層的染料敏化太陽電池,屬于太陽電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
染料敏化太陽電池中,電解質(zhì)是重要的組成部分。根據(jù)電解質(zhì)的物理形態(tài)可將其分為液態(tài)電解質(zhì)、準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì),其中液態(tài)電解質(zhì)效率最高,但易泄漏,電池難封裝;固態(tài)電解質(zhì)易封裝但效率最低;而準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)則規(guī)避了液態(tài)電解質(zhì)的易泄漏的缺點(diǎn),同時(shí)具有接近液態(tài)電解質(zhì)的效率。因此,準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)將是染料敏化太陽電池產(chǎn)業(yè)化中電解質(zhì)的最佳方案。但準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)由于流動(dòng)性較差,組裝到電池內(nèi)部后不易浸潤滲入到對(duì)電極催化劑層內(nèi),從而影響I3-的還原,不利于電解質(zhì)的氧化還原反應(yīng),進(jìn)而會(huì)影響電池效率。因此,為克服這一技術(shù)問題,急需一種新的染料敏化太陽電池制備工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種雙電解質(zhì)層的染料敏化太陽電池,制備工藝簡單,封裝難度小,電池效率高,壽命長。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供一種雙電解質(zhì)層的染料敏化太陽電池,包括電池正極、電池負(fù)極和連接正負(fù)極的粘結(jié)劑,所述電池正極由外到內(nèi)依次包括導(dǎo)電基底層、催化劑層、摻雜電解質(zhì)層和電解質(zhì)層,所述電池負(fù)極由外到內(nèi)依次包括導(dǎo)電基底、半導(dǎo)體層和電解質(zhì)層,所述摻雜電解質(zhì)層和電解質(zhì)層均由準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)構(gòu)成,所述摻雜電解質(zhì)層中均勻分布有貴金屬納米顆粒,所述粘結(jié)劑將電池正極和電池負(fù)極的導(dǎo)電基底層粘合起來。
所述貴金屬納米顆粒為鉑、鈀、銠、銀和釕中的一種,在所述摻雜電解質(zhì)層中的摻雜量為1~10wt%。
所述粘結(jié)劑為紫外固化膠。
所述粘結(jié)劑的厚度高于電池正極和電池負(fù)極的導(dǎo)電基底之間各層材料的厚度之和。
所述導(dǎo)電基底層包括ITO/PEN、ITO/PET、FTO玻璃或ITO玻璃中的一種,可形成柔性或硬性太陽電池中的一種。
所述半導(dǎo)體層包括TiO2納米顆粒、TiO2納米管或TiO2納米棒中的一種。
所述催化劑層包括貴金屬納米顆粒。
所述催化劑層包括均勻分布有貴金屬納米顆粒的碳材料。
本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果:本實(shí)用新型的一種雙電解質(zhì)層的染料敏化太陽電池,增加了摻雜電解質(zhì)層作為催化劑層和電解質(zhì)層間的緩沖層,解決了準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)因不能與催化劑材料充分接觸從而影響電子傳輸和I3-被還原的問題,所制備電池效率高,壽命長,制備工藝簡單,封裝難度小,可適用于大規(guī)模染料敏化太陽電池的生產(chǎn)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
如圖1所示的一種雙電解質(zhì)層7的染料敏化太陽電池,包括電池正極1、電池負(fù)極2和連接正負(fù)極的粘結(jié)劑3,所述電池正極1由外到內(nèi)依次包括導(dǎo)電基底層4、催化劑層5、摻雜電解質(zhì)層6和電解質(zhì)層7,所述電池負(fù)極2由外到內(nèi)依次包括包括導(dǎo)電基底層4、半導(dǎo)體層8和電解質(zhì)層7,所述摻雜電解質(zhì)層6和電解質(zhì)層7均由準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)構(gòu)成,所述摻雜電解質(zhì)層6中均勻分布有貴金屬納米顆粒,所述粘結(jié)劑3將電池正極1和電池負(fù)極2的導(dǎo)電基底層4粘合起來。
所述貴金屬納米顆粒為鉑,在所述摻雜電解質(zhì)層6中的摻雜量為10wt%。
所述粘結(jié)劑3為紫外固化膠。
所述粘結(jié)劑3的厚度高于電池正極1和電池負(fù)極2的導(dǎo)電基底之間各層材料的厚度之和。
所述導(dǎo)電基底層4為ITO/PEN,形成柔性太陽電池。
所述半導(dǎo)體層8為TiO2納米管。
所述催化劑層材料為均勻分布有鉑納米顆粒的碳納米管。
本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果:本實(shí)用新型的一種雙電解質(zhì)層7的染料敏化太陽電池,增加了摻雜電解質(zhì)層6作為催化劑層5和電解質(zhì)層7間的緩沖層,解決了準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)因不能與催化劑材料充分接觸從而影響電子傳輸和I3-被還原的問題,所制備電池效率高,壽命長,制備工藝簡單,封裝難度小,可適用于大規(guī)模染料敏化太陽電池的生產(chǎn)。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和變形,這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。