[发明专利]一种全液态太阳能电池用离子化合物及其制备方法以及全液态太阳能电池

权利要求书

1.一种全液态太阳能电池，其特征在于，包括：对电极、工作电极和半导体溶液，所述半导体溶液包括电解质和离子液体，所述电解质选自全液态太阳能电池用离子化合物，所述全液态太阳能电池用离子化合物由阴离子和阳离子构成，所述阳离子由非最高价态的金属离子和与所述金属离子配位的配体构成，所述阴离子选自多酸阴离子；

所述对电极选自铝片，所述工作电极选自ITO导电玻璃。

2.根据权利要求1所述的全液态太阳能电池，其特征在于，所述非最高价态的金属离子中的金属选自Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Pt、Ru、Os、Re和Ti中的一种或多种，所述配体选自邻菲罗啉、联吡啶类配体、卟啉和酞菁中的一种或多种，所述多酸阴离子选自同多酸阴离子或杂多酸阴离子，所述同多酸阴离子选自钼多酸离子、钨多酸离子、纯钛氧簇离子、锗氧簇离子、铟氧簇离子和钒族多酸离子中的一种或多种，所述杂多酸阴离子选自磷钼酸离子、磷钨酸离子和金属掺杂的金属氧簇离子。

3.根据权利要求1所述的全液态太阳能电池，其特征在于，所述非最高价态的金属离子形成的金属盐选自铁、钴和镍金属的二价盐，所述配体选自邻菲啰啉，所述阴离子是由可变价的钒、钼或钨的含氧多酸阴离子组成。

4.根据权利要求3所述的全液态太阳能电池，其特征在于，所述离子化合物选自代号为Ni-V₁₄、Fe-W₆或Fe-PW₁₂的离子化合物；

所述Ni-V₁₄离子化合物中所述非最高价态的金属离子形成的金属盐选自二价镍的氯化盐，所述配体选自邻菲罗啉，所述阴离子选自三异丙醇氧钒；

所述Fe-W₆离子化合物中所述非最高价态的金属离子形成的金属盐选自二价铁的氯化盐，所述配体选自邻菲罗啉，所述阴离子选自四丁基铵六钨酸盐；

所述Fe-PW₁₂离子化合物中所述非最高价态的金属离子形成的金属盐选自二价铁的氯化盐，所述配体选自邻菲罗啉，所述阴离子选自磷钨酸水合物。

5.根据权利要求4所述的全液态太阳能电池，其特征在于，所述Ni-V₁₄离子化合物的X-射线粉末衍射图在2θ±0.2°位置有衍射峰，所述2θ为6.68°，7.04°，9.72°，11.16°；

所述Fe-W₆离子化合物的X-射线粉末衍射图在2θ±0.2°位置有衍射峰，所述2θ为6.52°，6.82°，7.74°，8.92°，9.34°，9.94°；

所述Fe-PW₁₂离子化合物的X-射线粉末衍射图在2θ±0.2°位置有衍射峰，所述2θ为8.1°，8.66°，9.4°，10.9°，11.24°，11.42°，12.48°。

6.根据权利要求1所述的全液态太阳能电池，其特征在于，所述全液态电池用离子化合物的制备方法包括以下步骤：

将非最高价态的金属离子的盐与配体混合，进行反应，得到金属与配体形成的配位阳离子；

将所述配位阳离子与多酸阴离子前驱体混合，进行加热反应，得到全液态电池用离子化合物。

7.根据权利要求1所述的全液态太阳能电池，其特征在于，所述离子液体选自N-丁基吡啶四氟硼酸盐。

8.根据权利要求1所述的全液态太阳能电池，其特征在于，所述全液态太阳能电池为纵向结构的全液态太阳能电池，所述对电极和工作电极相对设置，并竖直插入所述半导体溶液中，使对电极和工作电极一部分在半导体溶液中，一部分在半导体溶液外；

或者，所述全液态太阳能电池为横向结构的全液态太阳能电池，所述对电极和工作电极相对设置，所述对电极一部分平放于半导体溶液底部，另一部分延伸至半导体溶液之外；所述工作电极与所述对电极平行，并设置于所述半导体溶液的表面，其中，所述工作电极的上表面接触保护性气氛，所述工作电极的下表面接触半导体溶液，所述工作电极边缘以及上表面涂覆银胶，并在上表面的银胶上固定收集电流的导线，所述保护性气氛选自氮气或惰性气体。