[发明专利]一种高效能染料敏化太阳能电池

摘要

一种高效能染料敏化太阳能电池。本发明提供了染料敏化太阳能电池阳极和阴极电池组件，具有这些新型组件的染料敏化电池不仅比常规染料敏化电池具有更高的太阳转化率、并且解决了液体电解质常蒸发或泄漏的问题，并采用的塑料基板克服了玻璃基板的脆性和形状限制等缺点。

主权项

一种高效能染料敏化太阳能电池，其特征步骤为：(1)将碳化钨嵌入介孔碳中，制成染料敏化太阳能电池的阴极；阳极是由TiO₂纳米颗粒改性薄膜和染料敏化材料制得；(2)本专利中介孔碳材料掺杂碳化钨，由于增加了交换电流密度和降低电荷转移电阻，比传统的铂电极效率大大提高，解决了铂稀缺性和耐腐蚀性的缺陷；优选的碳化钨的量2‑20％，更优选是5‑6％；优选的介孔碳尺寸20‑40nm，更优选20‑25nm；优选的TiO₂纳米颗粒薄膜中TiO₂纳米颗粒含量为1‑20％，更优选5‑10％；染料敏化材料优选N719、Y123和FNE29，最优选是N719；(3)阴极基板采用实验室自制H‑580塑料基板代替传统玻璃基板，更优选的基板采用注塑工艺生产，更优选采用卷对卷(R2R)制程；(4)采用SnF₂掺杂复合半导体材料制成电解质，其中导电材料优选聚吡咯(PPY)，聚苯胺(PANI)和聚3,4‑乙烯二氧噻吩(PEDOT)，最优选是聚3,4‑乙烯二氧噻吩(PEDOT)，固态电解质解决了液态电解质常蒸发和泄漏的问题，并且以空穴传导的方式提高了传统液态电解质的传输效率。