[发明专利]电纺丝方法制备染料敏化纳米晶半导体太阳能电池光阳极

摘要

本发明属于染料敏化太阳能电池材料制备领域，特别涉及一种利用电纺丝制备染料敏化纳米晶半导体太阳能电池光阳极的方法。利用电纺丝的方法，在电场力作用下将含纳米晶半导体的溶液喷射到导电基底上形成薄膜，此薄膜具有多孔纳米结构，能够产生光电流和光电压。该方法设备简单、廉价实用、容易操作控制，可大面积制备薄膜，可以在多种导电基底上沉积半导体薄膜，所制备的半导体薄膜具有比表面积和孔隙率高、孔径可调、均一性好、结构多样等特点，所制备的染料敏化固态或液态太阳能电池效率与传统方法制备的纳晶半导体电池效率相当，是一种理想的制备染料敏化太阳能电池光阳极的新方法。

主权项

1.一种利用电纺丝方法制备染料敏化纳米晶半导体太阳能电池光阳极的方法，其特征在于：所述的方法步骤包括：(1)将半导体的前驱体溶液、溶剂、粘合剂和乳化剂混合，搅拌形成分散均一、稳定的纳米晶半导体溶胶，其中溶胶中半导体前驱体的质量百分比为10％～30％，粘合剂的质量百分比为1％～5％，乳化剂的质量百分比为0.5％～1.0％，余量为溶剂；或将半导体粉末、溶剂、粘合剂和乳化剂混合，然后搅拌并超声形成分散均一、稳定的纳米晶半导体溶胶；其中溶胶中半导体粉末的质量百分比为1％～15％，粘合剂的质量百分比为1％～5％，乳化剂的质量百分比为0.5％～1.0％，余量为溶剂；(2)将透明的导电基片清洗干净；(3)开启电纺丝装置的高压发生器，在电场力作用下，将步骤(1)的半导体溶胶通过高压喷射到步骤(2)的导电性薄膜透明基片上，从而得到纳晶半导体薄膜，薄膜厚度范围是1～100微米，电压范围1～3kV/cm；(4)将步骤(3)得到的纳晶半导体薄膜在200～600℃烧结，得到染料敏化纳米晶半导体太阳能电池光阳极。