[发明专利]一种染料敏化太阳能电池对电极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种染料敏化太阳能电池对电极材料，其特征在于：包括基底和吸附在基底表面的氧化锡纳米条阵列，吸附氧化锡纳米条阵列的基底表面还吸附有碳纳米片层，碳纳米片层覆盖在氧化锡纳米条阵列之间，碳纳米片与基底之间连接紧密；并且，氧化锡纳米条阵列与碳纳米片层的接触面上，氧化锡纳米条中的Sn与碳纳米片层中的C形成Sn-O-C配位键。

2.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池对电极材料，其特征在于：所述氧化锡纳米条阵列由n型掺杂SnO₂形成，掺杂元素选自Nb、Ta和V中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的染料敏化太阳能电池对电极材料，其特征在于：所述基底为钛片、不锈钢片或导电FTO。

4.根据权利要求1或2所述的染料敏化太阳能电池对电极材料，其特征在于：所述氧化锡纳米条阵列的高度为3-5μm，所述碳纳米片层的厚度为50-100nm。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述的染料敏化太阳能电池对电极材料的染料敏化太阳能电池。

6.根据权利要求1-4任一项所述的染料敏化太阳能电池对电极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

(1)将锡源或者锡源和掺杂元素源，与硫代乙酰胺一起溶解于溶剂中，配制成氧化锡反应液；

(2)将基底置于步骤(1)配制的氧化锡反应液中，在25-100℃反应2-10h；

(3)取出步骤(2)处理后的基底，用水清洗后，在空气下300-500℃煅烧2-6h；

(4)将步骤(3)处理后的基底冷却至室温后置于碳源水溶液中，160-180℃下水热反应2-6h；

(5)将步骤(4)处理后的基底置于惰性气氛中300-500℃煅烧2-6h，即制成所述染料敏化太阳能电池对电极材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述锡源为SnCl₄·5H₂O或SnCl₂·2H₂O。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述掺杂元素源为TaCl₅、NbCl₅和VCl₃中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂为水、异丙醇和乙醇中的至少一种。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述锡源在氧化锡反应液中的浓度为0.3-1mol/L，所述掺杂元素源的浓度为0.006M-0.1mol/L，所述硫代乙酰胺的浓度为0.2-0.8mol/L。