[发明专利]Na5

说明书

一种Na₅Yb₉F₃₂：Ho³⁺上转换材料及其制备方法，光阳极膜及其制备方法及应用，涉及染料敏化太阳能电池领域。该Na₅Yb₉F₃₂：Ho³⁺上转换材料为纳米球结构，且纳米球的直径为50～120nm；Na₅Yb₉F₃₂：Ho³⁺上转换材料中，Yb³⁺与Ho³⁺的物质的量之比为95～99：1～5。该光阳极膜包括复合发光层，复合发光层包括混合掺杂的上述Na₅Yb₉F₃₂：Ho³⁺和TiO₂粉末。本发明提供的光阳极膜具有较大的光吸收范围和红外光利用率，提升了其光电性能。此外本发明还涉及上述Na₅Yb₉F₃₂：Ho³⁺上转换材料的制备方法、上述光阳极膜的制备方法及其在染料敏化太阳能电池中的应用。

技术领域

本发明涉及一种染料敏化太阳能电池领域，且特别涉及一种 Na₅Yb₉F₃₂：Ho³⁺上转换材料及其制备方法，光阳极膜及其制备方法及应用。

背景技术

随着社会的飞速发展，各种不可再生能源的消耗不断加速，人类对能源的需求量也在日益增加，由此引发了日益严峻的能源短缺和环境恶化问题，为解决这些问题，迫切需要开发利用新能源。太阳能作为一种取之不尽用之不竭可再生的清洁能源，近年来广受人们的关注。通过光伏器件可以直接将太阳辐射转换为电能，因此光伏能源也被认为是21 世纪最重要的新能源。染料敏化太阳能电池光伏器件由于其原料丰富，制备工艺简单，制作成本低，对环境友好和较为稳定的高转换率等优点受到了各界的广泛关注。

绿色的染料敏化太阳能电池是一种模拟绿色植物叶子光合作用原理研制而成的新型太阳能电池，在整个工作过程中，除电流外，无其他物质释放。染料敏化太阳能电池由光阳极、电解质和对电极三部分组成，其中光阳极是染料敏化太阳能电池的核心部分，因此制备出高转换效率的光阳极是研究重点。

目前研究者们主要通过优化光阳极的结构，改变光阳极的材料的等途径来改善光阳极的性能，包括设计阵列结构，加入ZnO等。但是这些工艺较为复杂，且对光阳极的提升效果不是特别理想，特别是目前现有的染料敏化太阳能电池只能吸收利用可见的光，对于占太阳光44％的红外光不能吸收利用，造成了大量的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Na₅Yb₉F₃₂：Ho³⁺上转换材料，其具有较强的上转换发光作用。

本发明的另一目的在于提供上述Na₅Yb₉F₃₂：Ho³⁺上转换材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种光阳极膜，其具有宽的光谱吸收范围和强的光捕获能力，能够有效的吸收红外光。

本发明的另一目的在于提供一种光阳极膜的制备方法，其具有工艺简单，操作方便，对环境友好和成本经济的优点。

本发明的另一目的在于提供一种染料敏化太阳能电池，其具有光电转换效率高的优点。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。