[发明专利]一种喷涂法制备染料敏化太阳能电池光阳极的方法

权利要求书

1.一种喷涂法制备染料敏化太阳能电池光阳极的方法，其特征在于按照如下的步骤进行：

步骤一、浆料制备

将粒径为20~40nm和200~400nm的二氧化钛分别加入到溶剂中，得到两种混合液，其中两种混合液中二氧化钛的浓度范围在0.10~0.30g/ml之间，将两种混合液分别混合均匀后，分别加入占各自混合液质量0.10%~0.20%的粘结剂，并各自混合均匀后，得到两种二氧化钛/溶剂/粘结剂混合液，加入占各自二氧化钛/溶剂/粘结剂混合液质量0~0.14%的稳定剂并混合均匀，获得多孔层浆料和散射层浆料，其中加入粒径为20~40nm二氧化钛的对应获得多孔层浆料，加入粒径为200~400nm的二氧化钛的对应获得散射层浆料；

步骤二、喷涂，干燥及热处理

将制备好的多孔层浆料，在FTO玻璃基板上均匀喷涂，每次喷涂2~5μm，室温下晾干，反复喷涂达到10~17μm后，以2℃~3℃/min的速率升温到200~350℃，保温30~60min继续升温至450~500℃，保温30~60min后冷却至室温，形成染料敏化太阳能电池光阳极多孔层，喷涂过程是在压力为0.1~0.45MPa的压缩空气或氮气下进行，采用喷嘴口径为0.2~1.5mm的喷枪，喷嘴距离FTO玻璃基板15 ~30cm，垂直于FTO玻璃基板喷涂浆料；

步骤三、如果只需形成染料敏化太阳能电池光阳极多孔层，可不选择本步骤，如果需要形成染料敏化太阳能电池光阳极散射层需要进行本步骤：

将制备好的散射层浆料，在已经制备的染料敏化太阳能电池光阳极多孔层上均匀喷涂，每次喷涂1μm ~3μm，室温下晾干，反复喷涂达到3~5μm后，以2℃~3℃/min的速率升温到200~350℃，保温30~60min继续升温至450~500℃，保温30~60min后冷却至室温，形成染料敏化太阳能电池光阳极散射层，喷涂过程是在压力为0.1~0.45MPa的压缩空气或氮气下进行，采用喷嘴口径为0.2~1.5mm的喷枪，喷嘴距离FTO玻璃基板15 ~30cm，垂直于FTO玻璃基板喷涂浆料。

2.根据权利要求1所述的一种喷涂法制备染料敏化太阳能电池光阳极的方法，其特征在于：步骤一中的溶剂为甲醇，乙醇，丁醇，丙酮，四氢呋喃，环己酮，N，N-二甲基甲酰胺，二氯甲烷，正己烷及去离子水中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种喷涂法制备染料敏化太阳能电池光阳极的方法，其特征在于：步骤一中的均匀混合采用高速剪切搅拌器处理10~60min，其转速为4000~5000 rpm，或者采用超声破碎仪处理10~60min。

4.根据权利要求1所述的一种喷涂法制备染料敏化太阳能电池光阳极的方法，其特征在于：步骤一中的粘结剂为环氧树脂，聚乙烯醇，丙二醇，聚丙烯酸钠及聚乙二醇中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种喷涂法制备染料敏化太阳能电池光阳极的方法，其特征在于：步骤一中的稳定剂为乙酰丙酮，Triton X-100，十二烷基苯磺酸钠及脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种。