[发明专利]一种太阳能电池光阳极传输层浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池光阳极传输层浆料，其组分为ZnO颗粒、纳米级TiO₂颗粒、锡粉、海藻酸钠、水，且ZnO颗粒：纳米级TiO₂颗粒：锡粉：海藻酸钠：水的重量比为(0.5‑2)：(0.2‑0.5)：(0.1‑4)：(7‑13)：100。本发明采用金红石矿结构的纳米颗粒TiO₂与微米级大颗粒的ZnO颗粒和金属锡粉按照一定比例混合，可有效提高DSSC的光电转换效率，光电转换效率可达38％。同时，本发明采用价格低廉、安全绿色的海藻酸钠作为分散粘结剂，有效提高了大小颗料的分散度，避免抱团现象的出现，减少了工艺中的麻烦。海藻酸钠是一种安全无害的植物胶，具有水溶性，可以用水做粘结剂，避免了采用传统粘结剂是有毒有机溶剂的使用，使得电极浆料制备过程更加绿色环保。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池光阳极传输层浆料，属于电池制造领域。

背景技术

太阳能作为一种新的能源，在全球气候变暖和雾霾不断出现的环境下，越来越受到人们的关注。在各种薄膜太阳能电池中，染料敏化太阳能电池以其制作工艺简单、便于大规模生产、成本低廉等优点愈来愈受到广泛重视。在染料敏化太阳能电池中，多孔光阳极的性能对电池的性能的影响尤为重要，因此多年来关于光阳极膜的研究也越来越多。

为实现尽可能多的吸附染料，同时实现与导电基底的牢固接触，并实现电子从染料激发态到导电衬底的传输以及电解质中氧化还原电对的有效传输，多孔光阳极的制备技术方面的研究报道较多。

目前多孔光阳极基本为叠层结构，吸收层为粒径较小的纳米TiO₂，其对太阳光的利用率不是很高，传输层的性能对于提高DSSC的光电转换效率至关重要。现有的传输层浆料都用有机溶剂作为分散粘结剂，对环境污染过大，对于日益严重的环境问题提出了挑战，对于作业人员的健康也造成重大威胁。电池的绿色环保的改良迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种安全环保、热敏效果好的太阳能电池光阳极传输层浆料；

本发明的另一目的是提供上述太阳能电池光阳极传输层浆料的制备方法，方法简单，易于工业化生产。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种太阳能电池光阳极传输层浆料，其组分为ZnO颗粒、纳米级TiO₂颗粒、锡粉、海藻酸钠、水，且ZnO颗粒：纳米级TiO₂颗粒：锡粉：海藻酸钠：水的重量比为(0.5-2)： (0.2-0.5)：(0.1-4)：(7-13)：100。

作为优选方案，上述的太阳能电池光阳极传输层浆料，所述ZnO颗粒：纳米级TiO₂颗粒：锡粉：海藻酸钠：水的重量比为1：0.4：2.8：11：100。

优选的，所述TiO₂颗粒为10-60nm的TiO₂纳米颗粒。例如：10nm、12nm、20nm、26nm、30nm、33nm、38nm、41nm、50nm、55nm、60nm等，10-60nm两端点或中间值大小的粒径的TiO₂纳米颗粒的单一粒径的颗粒或者两种以上粒径颗料的混合，均可。

优选的，所述TiO₂颗粒采用金红石型颗粒。

优选的，所述ZnO颗粒的粒径为3-9μm。例如：3μm、4μm、4.6μm、5μm、6μm、 6.1μm、6.8μm、7μm、8μm、8.2μm、9μm等，3-9μm两端点或中间值大小的粒径的ZnO颗粒的单一粒径的颗粒或者两种以上粒径颗料的混合，均可。