[发明专利]天然染料敏化Zn2TiO4纳米晶薄膜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种天然染料敏化Zn₂TiO₄纳米晶薄膜的太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池为三明治结构，电池的两边分别是导电玻璃FTO和有Au镀层的导电玻璃FTO，中间两部分分别为浸渍天然染料的Zn₂TiO₄纳米晶和电解质溶液。

2.根据权利要求1所述的天然染料敏化Zn₂TiO₄纳米晶薄膜的太阳能电池，其特征在于：Zn₂TiO₄纳米晶的粒径为10nm。

3.根据权利要求1或2所述的天然染料敏化Zn₂TiO₄纳米晶薄膜的太阳能电池的制备方法，步骤包括：

(1)天然染料的制备：将采集的叶子，洗净晾干，称量后用研钵磨碎，加入无水乙醇，在黑暗处浸泡一周以上；过滤，滤液浓缩，得到天然色素的乙醇溶液；

(2)Zn₂TiO₄纳米晶薄膜电极的制备：①用钛酸丁酯、二乙醇胺、去离子水和无水乙醇，按体积比3∶1∶1∶12的比例配制成透明溶胶I；②用二水合醋酸锌为反应前驱体，乙醇胺为稳定剂，乙二醇甲醚为溶剂，按乙醇胺与锌离子的摩尔比为1∶1的比例配制Zn2+浓度为0.5mol/l的溶胶II；③量取溶胶I和II，按Zn与Ti的摩尔比2∶1混合均匀，再加入表面活性剂聚乙二醇PEG400，搅拌均匀，得到胶体III；④取制备好的胶体III滴于导电玻璃上，均匀涂抹在导电面上，将涂覆好胶体的导电玻璃干燥10min，重复涂膜控制膜厚，然后在550℃焙烧60min，即制备成Zn₂TiO₄纳米晶薄膜电极；

(3)染料敏化太阳能电池的组装：将(2)中制备好的Zn₂TiO₄电极玻片浸入到(1)中的天然色素乙醇溶液中，室温浸泡48小时，取出后用无水乙醇清洗干净，晾干，即为天然染料敏化的Zn₂TiO₄电极；再把它与对电极和注入的液态电解质溶液组装在一起，形成三明治的染料敏化太阳能电池。