[发明专利]染料敏化太阳能电池用分级结构光阳极及其制备方法

权利要求书

1.一种染料敏化太阳能电池用分级结构光阳极的制备方法，其特征在于按 如下步骤进行：

a.将1～10毫升的有机钛醇盐加入到10～20毫升的无水乙醇中，搅拌均匀 后，加入0.1～1.5毫升醋酸，继续搅拌至形成微黄色透明澄清的溶液，得到TiO2 溶胶液，所述有机钛醇盐为钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛异丙醇盐或钛酸丁酯；

b.取0.5～2克醋酸盐溶解于10～20毫升无水乙醇中，搅拌至形成透明澄 清的溶液，得到醋酸盐溶液，所述醋酸盐为醋酸钛、醋酸锌、醋酸砷、醋酸镁、 醋酸铁、醋酸锰、醋酸钴或醋酸镍；

c.取0.1～2毫升TiO2溶胶液，加入到0.1～2毫升醋酸盐溶液中，搅拌至 形成黄色透明澄清的溶液，得到TiO2-醋酸盐混合溶液；

d.将0.1～3毫升TiO2-醋酸盐溶液加入到15～40％质量浓度的5～20毫升 聚合物乙醇溶液中，搅拌120分钟～180分钟，得到TiO2-醋酸盐/聚合物纺丝溶 液；

e.采用静电纺丝技术在导电玻璃上制备TiO2-醋酸盐/聚合物复合纳米纤维 膜，膜厚度为1～20微米；

f.将覆有0.1克～3克TiO2-醋酸盐/聚合物复合纳米纤维膜的导电玻璃浸入 草酸-乙醇溶液中，草酸与乙醇的体积配比为100∶0～100，30～70℃下放置在 摇床中，反应1～24小时，待自然冷却至室温后，经洗涤、干燥，最后以升温 速率为1～10℃/min，从室温加热到400～800℃，并恒温焙烧1～4小时，TiO2/ 半导体分级结构膜沉积在导电玻璃上；

g.将f步骤所得表面沉积TiO2/半导体分级结构的导电玻璃置于80℃的烘 箱中，烘干后，立即放入0.1～1mmol/L的光敏化剂溶液中浸泡0.5～10小时， 取出后用无水乙醇冲洗。

2.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池用分级结构光阳极的制备方 法，其特征在于所述e步骤是将TiO2-醋酸盐/聚合物纺丝溶液置于不锈钢导管喷 射装置中，不锈钢导管的口径为0.1～2mm，导电玻璃作为接受装置，调整喷射 装置和接受装置的距离为1～30cm，将高压电源的正极接到不锈钢导管，负极 接到导电玻璃上，在正负极之间加载电压1～30KV。

3.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池用分级结构光阳极的制备方 法，其特征在于所述聚合物为聚乙烯醇、聚氧化乙烯或聚乙烯基吡咯烷酮。

4.根据权利要求3所述的染料敏化太阳能电池用分级结构光阳极的制备方 法，其特征在于所述导电玻璃为掺杂氟的SnO2导电玻璃或氧化铟锡透明导电玻 璃。

5.根据权利要求4所述的染料敏化太阳能电池用分级结构光阳极的制备方 法，其特征在于所述导电玻璃表面预沉积TiO2薄膜或采用等离子体预处理。

6.根据权利要求5所述的染料敏化太阳能电池用分级结构光阳极的制备方 法，其特征在于：所述光敏化剂为N3染料、N719染料或黑染料。