[实用新型]一种染料敏化太阳能电池光阳极

说明书

技术领域

本实用新型属于能源器件领域，涉及一种光阳极，具体涉及一种染料敏化太阳能电池 光阳极。

背景技术

发展可再生能源对国家的经济建设和能源安全有着重要意义，太阳能电池是一种最为 重要的可再生能源之一。染料敏化的太阳能电池(DSSC)与其它太阳能电池电池相比，制 造成本低、制造设备简单，因而迅速引起了人们的关注。为了提高染料敏化太阳电池的光 电转化效率，电池的半导体光阳极结构应该具有以下特点：比表面积高、孔隙结构连贯、 半导体粒子连接紧密等。

现有的光阳极半导体层通常由单一的材质形成，带隙较宽，只能吸收波长较短的紫外 光，导致其对光照的利用率低，使得光电转化率低。

发明内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种染料敏化太阳能电池光阳极。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种染料敏化太阳能电池光阳极，它 包括导电基板、形成在所述导电基板任一表面上的导电膜以及设置于所述导电膜表面上的半 导体层，所述半导体层表面沉积有与其相垂直且相互平行的多根纳米管，所述半导体层由第 一半导体单元和第二半导体单元交替排列而成，所述第一半导体单元由纳米二氧化钛制成， 所述第二半导体单元由纳米二氧化硅制成。

优化地，所述导电膜和所述半导体层之间还设有空穴传输介质层。

优化地，所述纳米管为碳纳米管，相邻所述纳米管的间距为10～50nm。

优化地，所述第一半导体单元和所述第二半导体单元的宽度相互独立地为100～1000nm。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型染料敏 化太阳能电池光阳极，通过使用由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅分别制成的第一半导体单元 和第二半导体单元交替排列形成半导体层，这样能够增加其对染料的吸附，从而增加对波长 较长的可见光的吸收，从而提高对太阳光的利用率。

附图说明

附图1为本实用新型染料敏化太阳能电池光阳极的结构示意图；

其中，1、导电基板；2、导电膜；3、空穴传输介质层；4、半导体层；41、第一半导体 单元；42、第二半导体单元；5、纳米管。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示的染料敏化太阳能电池光阳极，主要包括导电基板1、导电膜2、半导体层4 和纳米管5。

其中，导电基板1具有上、下两个表面；导电膜2形成在导电基板1的上表面或下表面 上，可以通过化学沉积或者电沉积的方式进行制作；半导体层4设置于导电膜2的表面(该 表面与导电基板1相背)上，它由第一半导体单元41和第二半导体单元42交替排列而成， 第一半导体单元41由纳米二氧化钛制成，第二半导体单元42由纳米二氧化硅制成；纳米管 5沉积在半导体层4的表面上形成纳米管层(纳米管5有多根)，它们与半导体层4相垂直， 并且相互平行用于吸附染料。

在本实施例中，导电膜2和半导体层4之间还设有空穴传输介质层3，用于传输电子， 从而提高对太阳光的利用率。纳米管5为碳纳米管，相邻所述纳米管5的间距为10～50nm； 第一半导体单元41和第二半导体单元42的宽度相互独立地为100～1000nm。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士 能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本 实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。