[实用新型]一种染料敏化太阳能电池埋栅电极

说明书

本实用新型公开一种染料敏化太阳能电池埋栅电极，其包括由下至上依次叠置的玻璃基体、ITO导电膜、银栅线和FTO导电膜；银栅线埋覆于ITO导电膜与FTO导电膜之间。本实用新型利用ITO与FTO复合导电膜代替传统的FTO导电膜，表层覆盖的FTO导电膜，弥补了ITO导电膜高温下吸附空气中氧的缺陷，使其耐热性强，内层的ITO导电膜使导电基体有较低的电阻率。而将银栅埋覆于两层导电膜中间，制备成为埋栅电极，避免了电解液泄露腐蚀银栅线，提高了电池稳定性。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别是一种染料敏化太阳能电池埋栅电极。

背景技术

染料敏化太阳能电池（DSSC）主要由以下几个部分组成：导电基体、纳米TiO2 多孔膜、染料敏化层、电解质和对电极。电池受到光照后，电池中的染料就会变为激发状态，释放出电子，电子经氧化钛(TiO2) 到达透明电极，而流到外部。另一方面，释放出电子后成为阳离子的染料经电解液中的碘(I) 还原，恢复至原来的状态，以此循环。用于DSSC的透明电极必须满足电阻低、热稳定性好、化学稳定性高、高透过性、耐湿性和低成本等条件。相比于一般掺杂有锡的氧化铟膜(ITO 导电膜)，目前优选耐热、化学性条件强的掺杂有氟的氧化锡膜(FTO导电膜)。

DSSC所使用的FTO导电膜，在可见光波长范围内具有良好的透光性，并且耐热性较好，但在高温条件下电阻率增长较快，造成电池效率较低。例如发明201410057955.0，公开了一种染料敏化太阳能电池光阳极叠层结构：导电基体、第一致密层、传输层、第二致密层、散射层，虽然在导电基体和传输层间设有致密层，抑制了导电基体上产生的电子与电解液之间所形成的暗电流，但其所使用的导电玻璃为FTO玻璃，在高温条件下电阻率增长快，不利于提升电池效率。

为了降低FTO导电基体的表面电阻，常在导电基体表面制备银栅线，但由于电解质溶剂易于挥发和泄漏，银栅极易被腐蚀，严重影响电池的稳定性。例如：发明201410756005.7，按照TiO2薄膜图形将热封膜切割成条形栅格，将其定位在光阳极和对电极之间，采用夹具进行固定，然后加热至热封膜融化，将光阳极与对电极紧密结合起来；最后往对电极表面的小孔灌注电解质，再用热封膜将小孔封装。缺点是：电解液容易泄露，银栅线容易被腐蚀，严重影响电池效率和稳定性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种染料敏化太阳能电池埋栅电极，其导电基体具有较低的电阻率，同时可避免电解液泄露时银栅线被腐蚀。

本实用新型采取的技术方案为：一种染料敏化太阳能电池埋栅电极，包括由下至上依次叠置的玻璃基体、ITO导电膜、银栅线和FTO导电膜；银栅线埋覆于ITO导电膜与FTO导电膜之间。

优选的，ITO导电膜朝向FTO导电膜的一面上，设有形状与银栅线形状相适应的刻蚀沟槽，银栅线填充于所述刻蚀沟槽内。即银栅线通过刻蚀嵌入ITO导电膜内，可保证ITO膜上部继续通过溅射设置FTO导电膜后，FTO导电膜上表面即电极上表面平整。

优选的，所述ITO导电膜的厚度为50-1000nm，FTO导电膜的厚度为30-500nm。

优选的，银栅线的单线宽度为1mm，厚度为20-50nm，且银栅线厚度小于ITO导电膜厚度。

优选的，ITO导电膜上的刻蚀沟槽深度为20-50nm，且刻蚀沟槽深度小于ITO导电膜厚度；对应单条银栅线的刻蚀沟槽宽度为1mm。

优选的，所述玻璃基体采用透光率为85%~95%的玻璃。玻璃基体材质为普通玻璃，厚度可为2.2mm。

有益效果