[发明专利]染料敏化太阳电池的抗衰老封装方法

摘要

本发明通过使用玻璃粉作封装材料，设计特殊的电池板结构，通过低温封装工艺对夹层式敏化电池进行封装，并通过对电池内部充入适量的惰性气体，维持电池内部无水、无氧和低压的条件，消除了染料和有机电解质组分在TiO₂粒子表面发生降解的行为，也同时解决了因液态电解质热致膨胀和挥发泄漏导致的太阳电池性能衰减、效率降低的问题，从而，显著的延长了染料敏化纳米晶电池的工作寿命，大幅度降低了该类电池的生产成本，同时也消除了因电解液泄漏导致的环境污染问题。

主权项

1、染料敏化太阳电池的抗衰老封装方法，其特征是包括下面几个步骤：1)在印刷TiO2浆料前对染料敏化电池板的导电玻璃基底进行刻蚀：刻蚀的步骤是：先将电池板的导电层表面涂覆抗蚀剂，再根据需要将电池板四周的边缘部分抗蚀剂去除；将此电池板放入腐蚀剂中浸泡，抗蚀剂被去除的裸露部分的导电层由此被腐蚀溶解，取出电池板，用有机溶剂浸泡后进行清洗，便得到需要的导电基板；经清洗后用于印刷TiO2膜，吸附染料制备电池的工作电极和对电极；2)工作电极和对电极制备：在工作电极予留空间较宽一边的中心处钻孔用于充气、抽真空和灌注电解液；用印刷的办法制作条状15×1cm2TiO2薄膜，经由500-700℃烧结处理后，用浸泡法吸附染料；染料敏化TiO2带隙之间0.1±0.05cm部分激光刻蚀导电层后用于印刷封装胶，将相邻染料敏化TiO2带与带之间绝缘隔离；将另一块导电玻璃板印刷H2PtCl6溶液成带状，350±25℃烧结制备纳米金属Pt颗粒层，然后进行印刷相应的光刻封装胶，将导电带隔离为带状构成工作电极板；3)将上述制备好的染料敏化TiO2工作电极板与已经处理好的对电极玻璃板重叠，封装成中空的夹层式电池板：对封装的夹层式电池板预留的抽气孔抽真空，然后用针孔注射的方式注入液态电解质；4)用氧炔焰喷枪喷出高温的氧炔焰熔融玻璃粉将双层玻璃板边缘焊接密封；5)在注入液态电解质之后，从进气口充入适量的惰性气体，如氮气、氩气等，控制电池内部的压强在0.5～0.8个大气压左右。