[发明专利]一种太阳能电池中大孔TiO2薄膜电极的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种太阳能电池薄膜电极的制备方法，特别是一种染料敏化太阳能电池中大孔TiO₂ 薄膜电极的制备方法。

背景技术

染料敏化太阳能电池与硅及GaAs、InP、CdS 等无机薄膜太阳能电池相比, 制作工艺简单、价格低廉, 是世界各国竞相研究的热门课题。染料敏化太阳能电池主要包括有机染料敏化的TiO₂ 电极、载铂对电极和含有KI(或LiI)和I₂ 电解质的电解液三部分。但在现有的染料敏化太阳能电池制备方法中, 电解质在TiO₂ 电极中的渗透及I^3- 离子的扩散性能较差。

为了克服上述问题，本发明公开了一种染料敏化太阳能电池中大孔TiO₂ 薄膜电极的制备方法，本发明提高了光在TiO₂ 薄膜中的散射性能, 进而提高了电池的光电性能, 光电转换效率大大提高。

 

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，一种染料敏化太阳能电池中大孔TiO₂ 薄膜电极的制备方法。

其技术方案是：以异丙氧醇钛为前驱物, 将其与异丙醇的混合液(体积比: 1∶1)滴加到pH=2 的醋酸水溶液中, 经高压釜水热后得到纳TiO₂ 胶体溶液, 水热温度为250 ℃。得到的纳米TiO₂ 胶体溶液进行超声分散得到均匀的TiO₂ 胶体,采用刮涂法涂敷在SnO₂ 导电玻璃基底上, 室温下晾干。将晾干的TiO₂ 电极在450 ℃条件下烧结30 min, 得到纳晶多孔TiO₂ 薄膜电极。以聚苯乙烯(PS)小球做造孔剂, 其粒径约200 nm, 在TiO₂ 胶体溶液中分别加入质量分数为5%、10%和15%的造孔剂, 制备含有大孔隙的TiO₂ 薄膜电极。

本发明的特点是可以提高光在TiO₂ 薄膜中的散射性能, 进而提高电池的光电性能, 光电转换效率大大提高。

 

具体实施方式

以异丙氧醇钛为前驱物, 将其与异丙醇的混合液(体积比: 1∶1)滴加到pH=2 的醋酸水溶液中, 经高压釜水热后得到纳TiO₂ 胶体溶液, 水热温度为250 ℃。得到的纳米TiO₂ 胶体溶液进行超声分散得到均匀的TiO₂ 胶体,采用刮涂法涂敷在SnO₂ 导电玻璃基底上, 室温下晾干。将晾干的TiO₂ 电极在450 ℃条件下烧结30 min, 得到纳晶多孔TiO₂ 薄膜电极。以聚苯乙烯(PS)小球做造孔剂, 其粒径约200 nm, 在TiO₂ 胶体溶液中分别加入质量分数为5%、10%和15%的造孔剂, 制备含有大孔隙的TiO₂ 薄膜电极。每个TiO₂ 薄膜电极只进行一次测试, 采用TiO₂ 薄膜电极制备工艺过程均保持不变。

另外，本发明创造不意味着说明书所局限，在没有脱离设计宗旨的前提下可以有所变化。