[发明专利]染料敏化太阳能电池双层二氧化钛光阳极的制备方法

摘要

本发明提供了一种染料敏化太阳能电池双层二氧化钛光阳极的制备方法。所述染料敏化太阳能电池双层二氧化钛光阳极的制备方法包括如下步骤：a、在FTO基底的导电面采用水热法生长锐钛矿二氧化钛纳米管阵列；b、在所述锐钛矿二氧化钛纳米管阵列表面刮涂二氧化钛薄膜层，并以2℃min‑1的升温速率加热到450℃煅烧30min，自然冷却到室温；c、将步骤b中得到的样品浸泡在N719钌染料中，并在50℃条件下保温12h进行敏化，然后用无水乙醇冲洗，并在80℃干燥2h。所述染料敏化太阳能电池双层二氧化钛光阳极的制备方法可以提高电池的短路电流和光电转换效率，使得基于这种双层的二氧化钛光阳极的染料敏化太阳能电池的光伏性能得到整体提高。

主权项

1.一种染料敏化太阳能电池双层二氧化钛光阳极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a、在FTO基底的导电面采用水热法生长锐钛矿二氧化钛纳米管阵列，具体地，步骤a包括如下步骤：1)用洗洁精、去离子水、丙酮、乙醇依次超声波清洗FTO基底15min，氮气吹干；2)15mL去离子水、15mL无水乙醇、30mL 37％的盐酸分别加入至烧杯中，磁力搅拌5min，获得前驱体溶液；3)1mL钛酸四丁酯加入到步骤2)前驱体溶液中，磁力搅拌15min；4)逐滴加入1mL 98％的浓硫酸至步骤3)溶液中，磁力搅拌15min；5)把步骤4)所得混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的200mL水热釜中，并将两片FTO基底的导电面朝下，且以设定角度放入所述水热釜的内衬中，拧紧，并放入烘箱中180℃保温8小时，即使得所述水热法条件为180℃保温8h，以避免加热温度过高或水热时间太长，导致阵列薄膜易脱落；6)将水热釜冷却至室温，取出试样，用去离子水清洗3h，空气中干燥，即得在基底上生长的定向有序的锐钛矿二氧化钛纳米管阵列；b、在所述锐钛矿二氧化钛纳米管阵列表面刮涂二氧化钛薄膜层，并以2℃min‑1的升温速率加热到450℃煅烧30min，自然冷却到室温，所述二氧化钛薄膜层的浆料包括二氧化钛粉末，且所述二氧化钛薄膜层中二氧化钛粉末包括按设定质量比混合的2D纳米片和3D纳米网；c、将步骤b中得到的样品浸泡在N719钌染料中，并在50℃条件下保温12h进行敏化，然后用无水乙醇冲洗，并在80℃干燥2h。