[发明专利]基于钛箔网的大面积柔性染料敏化太阳能电池的制备方法

权利要求书

1.一种基于钛箔网的大面积柔性染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于：采用钛网为基体，通过电沉积法或真空热分解法制备铂-钛网对电极；然后采用柔性钛箔为基体制备染料敏化的二氧化钛-钛箔光阳极；最后采用柔性透明塑料和密封材料，将铂-钛网对电极和染料敏化的二氧化钛-钛箔光阳极组装成三明治式结构的电池，中间注入电解质得到钛箔网的大面积柔性染料敏化太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的一种基于钛箔网的大面积柔性染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤：

1)原料的制备；

2)电沉积法制备大面积柔性铂-钛网对电极或真空热分解法制备大面积柔性铂-钛网对电极；

3)染料敏化的大面积柔性二氧化钛-钛箔光阳极的制备；

4)大面积柔性染料敏化太阳能电池的组装。

3.根据权利要求2所述的一种基于钛箔网的大面积柔性染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于所述的原料制备包括如下几种原料：

(1)钛网和钛箔的清洗：将钛网和钛箔剪裁成21cm×4.5cm规格，先用蒸馏水冲洗三次，然后置于2×10^-4mol/L氢氟酸的水溶液中，反应5分钟后取出，再用蒸馏水冲洗三次，获得清洗干净的钛网和钛箔；

(2)四价铂化合物水溶液的制备：将四价铂化合物加入至水中，将其配置成4.0×10^-3mol/L的四价铂化合物水溶液；

(3)四价铂化合物有机醇溶液的制备：将四价铂化合物加入至有机醇中，将其配置成质量分数为0.96％的四价铂化合物有机醇溶液；

(4)强酸溶液的制备：将强酸溶解于蒸馏水中，将其配置成1.0mol/L的强酸溶液；

(5)二氧化钛浆体的制备：取20mL钛酸四正丁酯加入到300mL去离子水中，搅拌0.5小时后，将抽滤物加入到200mL 0.1mol·L^-1的硝酸溶液中，80℃密闭搅拌直至蓝色溶液；然后倒入高压反应釜中，200℃水热12小时，生成的白色浆体加热浓缩至四分之一体积后，加入质量分数为10％的聚乙二醇20000和0.1mL曲拉通乳化剂，80℃搅拌浓缩至适当浓度形成二氧化钛浆体。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于钛箔网的大面积柔性染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于所述的电沉积法制备大面积柔性铂-钛网对电极包括如下工艺步骤：

(1)将400mL权利要求3中制备的四价铂化合物水溶液加入至400mL强酸溶液中，搅拌混合均匀，得到四价铂化合物与强酸的混合溶液；

(2)以权利要求3中得到的钛网为工作电极，铂线为对电极，银/氯化银为参比电极，组装成三电极体系，以四价铂化合物与强酸的混合溶液为电沉积液，采用CHI660D型电化学工作站将铂电沉积于钛网上；

(3)将步骤(2)获得的样品用蒸馏水冲洗三次，然后置于烘箱中80℃干燥，获得电沉积法制备的大面积柔性铂-钛网对电极。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于钛箔网的大面积柔性染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于所述的真空热分解法制备大面积柔性铂-钛网对电极的方法为：将权利要求3中得到的钛网置于四价铂化合物有机醇溶液中，缓慢取出后，置于真空干燥箱中120℃热分解2小时，获得真空热分解法制备的大面积柔性铂-钛网对电极。

6.如权利要求1或2所述的一种基于钛箔网的大面积柔性染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于所述的染料敏化的大面积柔性二氧化钛-钛箔光阳极的制备方法为：将权利要求3中得到的钛箔置于表面喷洒过少量蒸馏水的干净光滑的桌面上，使钛箔完全贴于桌面上，用透明胶带将钛箔四周覆盖，预留空间尺度为20cm×4.0cm，将二氧化钛浆体用玻片均匀刮涂于钛箔上，室温晾干后，置于马弗炉中400℃烧结0.5小时，冷却至室温，浸于N719染料中，得到染料敏化的二氧化钛-钛箔光阳极。

7.如权利要求1或2所述的一种基于钛箔网的大面积柔性染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于所述的大面积柔性染料敏化太阳能电池的组装方法为：采用柔性透明塑料和密封材料，将权利要求4或5中得到的大面积柔性铂-钛网对电极和权利要求6中得到的染料敏化的大面积柔性二氧化钛-钛箔光阳极组装成三明治式结构的电池，中间注入电解质。