[发明专利]一种染料敏化太阳能电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种染料敏化太阳能电池的制备方法，属于太阳能电池制备技术领域。本发明首先通过将白矢车菊素与4‑丙氧基氯丁烷进行取代反应，然后再用氯取代烷基上的氢，再与经溴代、氧化后的物质进行反应得到改性光敏染料，再用自制的氧化钛膜浸泡入改性光敏染料溶液中，然后干燥后与石墨制成染料光敏化太阳能电池。本发明制备的太阳能电池光电转化率达到了40～45%，并且可以利用红外光区的能量，本发明工艺简单，生产成本低，制得的染料敏化太阳能电池经久耐用，对环境适应性强，能有效延长电池使用寿命。

主权项

一种染料光敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取10～20g白矢车菊素加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在80～90℃，再依次加入100～200mL无水乙醇、1～3g无水氯化铝、8～10g4‑丙氧基氯丁烷，搅拌反应2～3h，得到4‑丙氧基丁烷取代白矢车菊素，再加入2～4g铁粉，再以1～3L/min的速率通入0.3～0.5L氯化氢气体，搅拌反应2～3h，得到氯取代产物；（2）称取15～20g靛蓝加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在70～80℃，再依次加入100～200mL无水乙醇、2～4g铁粉，搅拌2～3min，再加入5～10mL液溴，搅拌反应2～3h，再加入10～20mL质量浓度为28～30%双氧水，搅拌反应1～2h，再加入上述氯取代产物，搅拌3～4h，得到改性光敏染料，备用；（3）称取5～8g二氧化钛粉末加入到研钵中，研磨2～4min，然后再加入50～60mL质量浓度为10～20%硝酸溶液，继续研磨1～2h，取3～5g研磨后的物料均匀涂抹到3×3cm的洁净玻璃上，自然风干2～3h，然后再置于马弗炉中，在500～600℃煅烧20～30min，再自然冷却至室温，将薄膜取出，得到氧化钛膜；（4）将上述步骤（2）备用的改性光敏染料加入到烧杯中，再加入100～200mL去离子水，搅拌20～30min，得到染料溶液，将上述氧化钛薄膜浸泡到染料溶液中，浸泡12～14h，取出薄膜，将薄膜用去离子水洗涤3～5次，再自然风干6～7h，得到光阳极；（5）取一块3×3cm导电玻璃，用石墨将玻璃表面涂覆一层2～4cm厚的碳层，将光阳极放置到碳层上，即可得到一种染料光敏化太阳能电池。