[发明专利]一种太阳能天窗

摘要

本申请涉及一种太阳能天窗，包括：太阳能电池片、天窗玻璃和柔性封装层，所述太阳能电池片的两面分别经封装胶层与所述天窗玻璃和所述柔性封装层粘结；所述太阳能电池片基于染料敏化太阳电池。

主权项

1.一种太阳能天窗，其特征在于，包括：太阳能电池片、天窗玻璃和柔性封装层，所述太阳能电池片的两面分别经封装胶层与所述天窗玻璃和所述柔性封装层粘结；所述太阳能电池片基于染料敏化太阳电池；所述染料敏化太阳电池由光阳极、对电极和电解液构成；所述光阳极由外而内依次为FTO基底、过渡层、三氧化钨种子层、三氧化钨三维网格纳米结构和染料分子；所述过渡层为Cr膜过渡层；所述三氧化钨种子层厚度为20nm；所述三氧化钨三维网格纳米结构采用水热法制备；所述染料敏化太阳电池的制备过程如下：S1，制备光阳极a)清洗FTO基底：首先取10cm×10cm的FTO导电玻璃，将其导电面朝上放入洗洁精溶液中，超声清洗30min，然后用去离子水反复冲洗数次，直至将洗洁精清洗干净，然后，将FTO导电玻璃依次放入丙酮、乙醇、去离子水中分别超声清洗20min，用氮气枪吹干待用；b)制备过渡层：在清洗过后的FTO导电玻璃表面磁控溅射一层Cr膜，用作三氧化钨三维网格结构和FTO导电玻璃的过渡层，Cr膜厚度为50nm；c)制备三氧化钨种子层：取0.1mol的钨酸钠、0.06mol的二乙醇胺和100ml无水乙醇溶液，将其放入烧杯中，在室温磁力搅拌30min，使其充分混合，然后将烧杯放入80℃油浴中磁力搅拌6h，得到种子溶液；将步骤b的FTO导电玻璃缓慢浸入种子溶液中，静置3min，接着缓慢拉出FTO导电玻璃，保持拉出速度为0.05cm/s，随后将拉出的FTO导电玻璃放入烘箱中烘干，最后将FTO导电玻璃放入马弗炉中300℃退火5h，其中升温过程中升温速率为5℃/min；d)生长三氧化钨三维网格纳米结构：配制含有六氯化钨，30mmol钨酸钠，45mmol的六次甲基四胺和200ml的去离子水混合溶液，其中，六氯化钨含量为50mmol或60mmol或70mmol或90mmol或120mmol，逐滴加入5ml氨水并搅拌，然后将其转移到高压釜内胆中；取覆有三氧化钨种子层的FTO导电玻璃倾斜靠在高压釜内胆的溶液中，导电面朝下放置，密封后，将高压釜放入已经升温到95℃的烘箱中，反应24h，反应完全后自然降至室温，取出FTO导电玻璃，用去离子水冲洗30s，得到生长有三氧化钨三维网格纳米结构的光阳极；S2，配制电解液和染料：电解液应用传统的碘/碘三负离子电解液，首先称取100ml的乙腈溶液，向其中加入0.1mol的碘化锂，0.1mol单质碘，0.6mol 4‑叔丁基吡啶和0.6mol的四丁基碘化铵，避光超声5min，使其充分溶解；然后称取5g的纳米银粒子，将其加入混合溶液中，充分混合；染料溶液：称取N719粉末50mg，无水乙醇30ml，将N719加入无水乙醇中，充分溶解，避光搅拌12h；S3，封装：取步骤S2中配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后将生长有三氧化钨三维网格纳米结构的光阳极进入该棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后将带有Pt催化层的相同尺寸FTO导电玻璃与该光阳极封装在一起，封装材料采用热封膜，将电解液从对电极一端的小孔注入，封装小孔，连接导线，形成改进型染料敏化太阳能电池。