[发明专利]一种染料敏化太阳能电池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光阳极，其特征在于：所述光阳极依次包括与透明导电玻璃（1）紧密接触的混合散射层（2）、与所述混合散射层（2）接触的吸收层（3），所述混合散射层（2）是由大颗粒 TiO2微粒与小颗粒TiO2微粒混合组成，厚度为4~6μm，所述吸收层（3）是由小颗粒 TiO2微粒组成，厚度为10~12μm。

2.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池光阳极，其特征在于：所述大颗粒 TiO2微粒粒径为150~300nm，所述小颗粒TiO2微粒粒径为15~30nm。

3.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池光阳极，其特征在于：所述大颗粒 TiO2微粒粒径为200nm，所述小颗粒TiO2微粒粒径为20nm。

4.一种制备权利要求1、2或3任一权项所述的染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其步骤包括：

a. 制备吸收层浆料：将小颗粒TiO2粉体和乙基纤维素混合，并加入松油醇和无水乙醇，搅拌制得吸收层浆料；

b. 制备混合散射层浆料：将大颗粒TiO2粉体与小颗粒TiO2粉体混合，再将混合粉体和乙基纤维素混合，并加入松油醇和无水乙醇，搅拌制得混合散射层浆料；

c. 印制混合散射层：将经步骤b制得的所述混合散射层浆料丝网印刷在处理后的透明导电玻璃（1）上，每印刷一次静置3~5分钟并烘干，反复印刷使所述混合散射层薄膜厚度为4~6μm；

d. 印制吸收层：将经步骤a制备的所述吸收层浆料丝网印刷在经步骤c制得的所述混合散射层（2）上，每印刷一次静置3~5分钟并烘干，烘干温度为110℃~130℃，反复印刷使所述吸收层薄膜厚度为10~12μm；

e. 将经步骤c和步骤d印刷有所述混合散射层（2）和所述吸收层（3）的透明导电玻璃（1）置入气氛炉中，通入氧气进行单一气氛烧结，烧结时间为15~45分钟，制得染料敏化太阳能电池的光阳极。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤a中小颗粒TiO2粉体和乙基纤维素按照质量比3:1~5:1的比例混合。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤b中大颗粒TiO2粉体与小颗粒TiO2粉体按照质量比2:3的比例混合。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤b中制得的混合粉体和乙基纤维素按照质量比3:1~5:1的比例混合。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤c和步骤d中烘干温度为120℃。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤e中气氛炉内温度为450℃~500℃，且升温速度为10℃/min，烧结时间为20~30分钟。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤c中的透明导电玻璃经丙酮、酒精、去离子水三次超声清洗并烘干，将其浸泡于40 mmol/L的TiCl4溶液中，并于70℃下处理30分钟后烘干，将经上述处理后的透明导电玻璃置于气氛炉内在320℃~330℃下保温5~10分钟后升至370℃~380℃保温5~10分钟，再升温到445℃~455℃保温10~-15分钟，最后将温度升至500℃~510℃并保温10~15分钟。