[发明专利]一种染料敏化太阳能电池单元及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种染料敏化太阳能电池单元及其制备方法。

背景技术

染料敏化太阳能电池因制作工艺简单，价格相对低廉，很有可能成为未来太阳能电池的主导。

随着染料敏化太阳能电池的发展，对其结构设计的要求也进一步提高。目前，染料敏化太阳能单元电池的二氧化钛薄膜基本都设计成许多长方条形状，这就使得在相同条件下单元电池的二氧化钛薄膜有效面积比较低，单元电池的光电性能也就比较差。另外，现在的染料敏化太阳能单元电池基本都设计成在两玻璃基板不重合的部分即两端错开的位置上引出电极引线，这就使得不易在整个大尺寸玻璃极板上制作串联型电池组件。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种染料敏化太阳能电池单元，能够提高电池的二氧化钛薄膜有效面积，在整个大尺寸玻璃极板上制作串联型电池组件时便于引出电池单元的电极引线并连接；

本发明的目的之二是提供一种上述电池单元的制备方法。

一种染料敏化太阳能电池单元，包括光阳极板和对电极板，其特别之处在于：

所述光阳极板包括导电玻璃基板，在该导电玻璃基板导电面边缘上设有封接边框，在该封接边框下及其内部的导电玻璃基板上铺设有银栅电极组，该银栅电极组包括铺设在封接边框下的外部边缘银栅电极，以及铺设在导电玻璃基板中间的至少2个同心圆环状的内部银栅电极，在外部边缘银栅电极上分别设有引线端和对电极引线孔，并且外部边缘银栅电极与所有同心圆环状的内部银栅电极均通过银栅电极线连接成一体，在封接边框内银栅电极之间的部分铺设有二氧化钛薄膜，而在银栅电极上均覆盖有UV胶；

所述对电极板包括导电玻璃基板，在该导电玻璃基板导电面边缘上设有封接边框，在该封接边框下及其内部的导电玻璃基板上铺设有银栅电极组，该银栅电极组包括铺设在封接边框下的外部边缘银栅电极，以及铺设在导电玻璃基板中间的至少2个同心圆环状的内部银栅电极，在外部边缘银栅电极上分别设有引线端和光阳极引线孔，并且外部边缘银栅电极与所有同心圆环状的内部银栅电极均通过银栅电极线连接成一体，在封接边框内银栅电极之间的部分铺设有铂电极薄膜，而在银栅电极上均覆盖有UV胶，另外在同心圆环状的内部银栅电极附近的导电玻璃基板上开有灌注小孔从而灌注电解质；

还包括固定在对电极导电玻璃基板非导电面上的灌注小孔位置上的小背板槽，在小背板槽上开有封装孔，在该封装孔位置上固定有载玻片，从而密封。

其中光阳极导电玻璃基板上的银栅电极与对电极导电玻璃基板上的银栅电极成手性对称，而光阳极导电玻璃基板上的外部边缘银栅电极的引线端处在对位时对应着对电极导电玻璃基板上的外部边缘银栅电极的光阳极引线孔处，同时光阳极导电玻璃基板上的外部边缘银栅电极的对电极引线孔处在对位时对应着对电极导电玻璃基板上的外部边缘银栅电极的引线端处。

其中光阳极板上的封接边框和外部边缘银栅电极均为正方形，而在导电玻璃基板中间设有3个同心圆环状的内部银栅电极，其中直径最小的内部银栅电极上有一个开口；其中对电极板上的封接边框和外部边缘银栅电极均为正方形，而在导电玻璃基板中间设有3个同心圆环状的内部银栅电极，其中直径最小的内部银栅电极设有一个开口处。

其中光阳极板上的封接边框和外部边缘银栅电极均为正方形，而在导电玻璃基板中间设有3个同心圆环状的内部银栅电极，在每个圆环上均设有2个间隔180度角的开口处；其中对电极板上的封接边框和外部边缘银栅电极均为正方形，而在导电玻璃基板中间设有3个同心圆环状的内部银栅电极，在每个圆环上均设有2个间隔180度角的开口处。

其中光阳极板上的封接边框和外部边缘银栅电极均为正方形，而在导电玻璃基板中间设有3个同心圆环状的内部银栅电极，在每个圆环上均设有4个间隔90度角的开口处；其中对电极板上的封接边框和外部边缘银栅电极均为正方形，而在导电玻璃基板中间设有3个同心圆环状的内部银栅电极，在每个圆环上均设有4个间隔90度角的开口处。

其中封接边框为UV胶层。

一种染料敏化太阳能电池单元的制备方法，其特别之处在于，包括以下步骤：

1)在大小相同的光阳极导电玻璃基板上和对电极导电玻璃基板上，分别制作外部为矩形内部为至少2个同心圆环状的银栅电极图案并用银栅电极线连接成一体，并且两图案手性对称；

2)在光阳极导电玻璃基板上打出对电极引线孔，在对电极导电玻璃基板上打出光阳极引线孔，并再打出电解质灌注小孔；

3)在光阳极导电玻璃基板上的银栅电极之间，制作二氧化钛薄膜图案；