[发明专利]杂化电极、其制备方法及使用该杂化电极的太阳能电池

权利要求书

1.一种杂化电极，其包括导电基底，其特征在于，所述杂化电极还包括覆盖在所述导电基底上的MgO:TiO₂多孔半导体杂化薄膜。

2.根据权利要求1所述的杂化电极，其特征在于，所述MgO:TiO₂多孔半导体杂化薄膜的厚度为12μm～25μm。

3.一种杂化电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将二氧化钛纳米晶颗粒加入溶剂中形成二氧化钛质量浓度为15％～40％的胶体，之后向所述胶体中加入表面活性剂和螯合剂，搅拌均匀后得到二氧化钛胶体；

步骤二、将所述二氧化钛胶体涂敷在导电基底上；

步骤三、将涂敷有二氧化钛胶体的导电基底干燥后在350℃～600℃下进行煅烧形成二氧化钛薄膜；

步骤四、将经过煅烧的导电基底浸入含有镁离子的溶液中使二氧化钛薄膜吸附镁离子；

步骤五、将导电基底进行煅烧，使吸附有镁离子的二氧化钛薄膜转换为MgO:TiO₂多孔半导体杂化薄膜，从而得到杂化电极。

4.根据权利要求3所述的杂化电极的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述表面活性剂为OP乳化剂或聚乙二醇对异辛基苯基醚，所述表面活性剂在所述二氧化钛胶体中的质量浓度为1％～5％。

5.根据权利要求3所述的杂化电极的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述螯合剂为乙酰丙酮，所述螯合剂在所述二氧化钛胶体中的质量浓度为1％～10％。

6.根据权利要求3所述的杂化电极的制备方法，其特征在于，所述导电基底为铟锡氧化物玻璃、掺氟的氧化锡玻璃、掺铝的氧化镁玻璃或者掺铟的氧化镁玻璃。

7.根据权利要求3所述的杂化电极的制备方法，其特征在于，所述导电基底在涂敷二氧化钛胶体之前先进行预处理，所述预处理的步骤为：将导电基底放入摩尔浓度为10mmol/L～100mmol/L的TiCl₄水溶液中作浸泡处理，处理时间为0.1h～1h，处理温度为70℃；浸泡处理完后，将导电基底在350℃～600℃下煅烧0.2h～1h。

8.根据权利要求3所述的杂化电极的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述含有镁离子的溶液为醋酸镁溶液、亚硒酸镁溶液、硝酸镁溶液或硫酸镁溶液，所述含有镁离子的溶液中Mg²⁺的浓度为0.01mol/L～0.1mol/L。

9.根据权利要求4所述的杂化电极的制备方法，其特征在于，步骤四中，将经过煅烧的导电基底浸入含有镁离子的溶液中0.5小时～10小时吸附镁离子；步骤五中，将吸附有镁离子的导电基底以20℃/min的速度升温至350℃～600℃，之后保温20min～60min，之后冷却至80℃。

10.一种太阳能电池，包括杂化电极，其特征在于，所述杂化电极包括导电基底和覆盖在所述导电基底上的MgO:TiO2多孔半导体杂化薄膜。