[发明专利]一种In2O3基染料敏化太阳能电池的制备方法

权利要求书

1.一种In₂O₃ 基染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征为：分为合成In₂O₃:RE³⁺纳米管和制备In₂O₃基染料敏化太阳能电池两个步骤：

合成In₂O₃:RE³⁺纳米管的步骤如下：

（1）将 In(NO₃)₃·4.5H₂O 和RE(NO₃)₃·6H₂O 混合加入到二甲基甲酰胺（DMF）中，磁力搅拌0.5小时，然后加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K90），360 r/min 转速下搅拌2小时，得到粘稠的前驱体溶液A；

将前驱体溶液A加入到注射器中，调节注射泵的速率为0.5-1mL/h，注射器针头与接收板之间距离为10-20cm，两者之间的电压为16kV，在此电压的作用下，前驱体溶液A以线状喷出到接收板，得到前躯体纳米纤维，放入到80-100℃的干燥箱中24小时，然后将前躯体纤维置放入管式炉，设置管式炉以5℃/min的速率从室温升到 600℃并保持3小时，然后自然降温至室温，得到粉末状的In₂O₃:RE³⁺纳米管；

制备In₂O₃基染料敏化太阳能电池的步骤如下：

(1) 将FTO 玻璃切割成1.5cm×2cm 的方块，用洗涤剂清洗干净，然后分别在丙酮、异丙醇和去离子水中超声10分钟，最后在60℃的烘箱中烘干1-2小时；

(2) 将 In₂O₃:RE³⁺纳米管与聚乙二醇（PEG600）以 1:1 的质量比加入到乙醇溶液中，超声30分钟，用减压蒸馏法蒸去全部乙醇，得到粘稠的In₂O₃:RE³⁺与聚乙二醇（PEG600）混合物；

(3) 用透明胶带将FTO 玻璃粘住四周，只留出中间 0.5cm×0.5cm的正方形区域，用刮涂的方法将In₂O₃:RE³⁺涂在FTO 玻璃上，撕掉透明胶带后放到马弗炉中，500℃下退火30分钟，除去聚乙二醇（PEG600），降温至室温后取出，得到FTO/ In₂O₃:RE³⁺电极；

(4) 将FTO/ In₂O₃:RE³⁺电极浸泡在N719 染料中24小时，使染料分子充分吸附在In₂O₃:RE³⁺纳米管表面，然后将阳极FTO/ In₂O₃:RE³⁺:N719 与铂（Pt ）对电极用绝缘的热塑膜粘住，中间只留 0.5cm×0.5cm 的空隙，并通过铂（Pt ）对电极上的小孔向该空隙注入I^- /I₃-电解质溶液，最后将小孔封住，制得In₂O₃ 基染料敏化太阳能电池。

2.如权利要求1所述的一种In₂O₃ 基染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征为：In₂O₃:RE³⁺纳米管合成步骤（1）中所述的In(NO₃)₃·4.5H₂O 、RE(NO₃)₃·6H₂O与二甲基甲酰胺（DMF）的摩尔质量比为1.5：0.075-0.01：10。

3.如权利要求1所述的一种In₂O₃ 基染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征为：In₂O₃:RE³⁺纳米管合成步骤（1）中所述的In(NO₃)₃·4.5H₂O、RE(NO₃)₃·6H₂O、二甲基甲酰胺（DMF）三者与聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K90）的质量比为 0.3-0.5：1。