[发明专利]染料敏化电池中光阳极的聚合物乳液制备方法

摘要

染料敏化电池中光阳极的聚合物乳液制备方法属于染料敏化太阳能电池领域。本发明利用乳液分散金属氧化物颗粒，一是通过纳米粒子与乳液粒子的自组装实现纳米粒子的均匀分散防止团聚，成膜后增大电极比表面积，增强染料吸附量和光吸收效率，提高太阳能电池的光电转换效率；二是通过这种自组装形成可控尺寸的三维双连续结构，提供了电荷与空穴的传输通道，提高电荷迁移速度，增大了电荷收集效率和光电流；三是乳液制备操作简便且形成分散比较稳定，可在纳米粒子生产出来后配制成乳液封装运输，防止了金属氧化物纳米粒子在存放过程中的团聚。以乳液分散法制备电极，电池的光电转换效率至少提高20％。通过对乳液配方的调制，可得适于不同制膜工艺的胶体。

主权项

1. 一种染料敏化电池中光阳极的聚合物乳液制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1-1. 制备溶胶溶胶的制备有两种方法，一种是将二氧化钛或氧化锌类金属氧化物半导体纳米颗粒、苯乙烯和丙烯酸丁酯的共聚物乳液、水按照质量比1:1:4混合均匀即可得到溶胶；另一种是将二氧化钛金属氧化物半导体纳米颗粒用乳化剂分散于水中，然后加入苯乙烯和丙烯酸丁酯及引发剂过硫酸铵进行乳液聚合，反应结束后直接得到溶胶；1-2. 制备染料敏化光阳极用上述溶胶在透明导电玻璃基底上刮膜，在450度下烧结30min得到纳米多孔结构的宽禁带纳米多孔半导体薄膜；然后在5mM的染料溶液中浸泡20min-12h；1-3. 组装电池将步骤1-2得到的染料敏化光阳极上加上电解质和对电极，组装成电池。