[发明专利]一种改进的太阳能电池板集热器

摘要

本发明涉及一种改进的太阳能电池板集热器，包括太阳能电池板、导热胶层、导热胶垫、集热管、保温材料和储水箱；所述太阳能电池板下面设有导热胶层；导热胶层下面连接有导热胶垫；导热胶垫下面设有集热管；储水箱位于太阳能电池板上端，所述集热管上端与储水箱连通；集热器外围除太阳能电池板以外均设有保温材料；所述太阳能电池板为染料敏化太阳能电池，包括光阳极，所述光阳极包括FTO基底，在FTO基底表面设有TiO₂复合材料层，TiO₂复合材料层表面吸附有染料；该TiO₂复合材料层包括Pt/In₂O₃/TiO₂核壳空心球，其中，TiO₂空心球作为壳结构，Pt纳米颗粒、In₂O₃纳米颗粒作为核结构，被TiO₂空心球包覆。

主权项

1.一种改进的太阳能电池板集热器，其特征在于，包括太阳能电池板、导热胶层、导热胶垫、集热管、保温材料和储水箱；所述太阳能电池板下面设有导热胶层；导热胶层下面连接有导热胶垫；导热胶垫下面设有集热管；储水箱位于太阳能电池板上端，所述集热管上端与储水箱连通；集热器外围除太阳能电池板以外均设有保温材料；所述太阳能电池板为染料敏化太阳能电池，包括光阳极，所述光阳极包括FTO基底，在FTO基底表面设有TiO₂复合材料层，TiO₂复合材料层表面吸附有染料；该TiO₂复合材料层包括Pt/In₂O₃/TiO₂核壳空心球，其中，TiO₂空心球作为壳结构，Pt纳米颗粒、In₂O₃纳米颗粒作为核结构，被TiO₂空心球包覆；所述TiO₂复合材料层厚度为5μm，所述TiO₂空心球粒径为500nm，所述Pt纳米颗粒、In₂O₃纳米颗粒的粒径均为20nm，所述TiO₂复合材料中，所述Pt纳米颗粒与TiO₂质量比为2.7％，所述In₂O₃纳米颗粒与TiO₂质量比为7.3％；/n所述光阳极的制备过程为：/nS1，制备TiO₂空心球前驱物：/n将150ml乙醇和100ml乙腈混合，向其中加入1.04g超纯水，再向其中加入0.4g、质量分数为25wt.％的氨水溶液，然后，在快速搅拌下向其中加入5ml的钛酸异丙酯，持续搅拌12h，形成的TiO₂空心球前驱物经过乙醇溶液离心洗涤3次，最后，离心沉淀物，用超纯水离心洗涤3次，得到TiO₂空心球前驱物；/nS2，制备In₂O₃纳米颗粒/n将0.19g水和硝酸铟(In(NO₃)₃·4.5H₂O)固体粉末溶解于20ml的二甲基甲酰胺中，形成混合溶液，在室温下搅拌30min，将0.6g的尿素加入上述混合溶液中，继续搅拌3h，然后密封，将其在110℃加热24h，反应结束后，自然冷却，然后依次用去离子水、无水乙醇洗涤、离心，清洗5次，将离心产物烘干后放入马弗炉中分别在在250℃、550℃退火3h、5h，得到In₂O₃纳米颗粒；/nS3，制备Pt/In₂O₃/TiO₂核壳空心球/n取浓度为5mM、10ml的H₂PtCl₆·6H2O，在剧烈搅拌下将其加入到190ml的超纯水中，然后根据质量比例加入上述的TiO₂空心球前驱物、In₂O₃纳米颗粒，得到悬浊液，室温下搅拌6h，离心收集沉淀物并在室温下干燥5h；/n将干燥好的沉淀物分散在40ml的超纯水中，再向其中加入0.17g的氟化铵，搅拌2h，加入0.18g的聚乙烯吡咯烷酮，继续搅拌3h后转入聚四氟乙烯反应釜中，反应釜在120℃下保温5h使产物结晶并刻蚀，待反应完成后，得到溶液A；/n将5ml的10mM柠檬酸钠、3ml的10mM硼氢化钠、160ml超纯水混合，形成混合溶液，然后将溶液A加入其中，在93℃搅拌30h，反应结束后，将所得沉淀物用1mM的NaOH溶液和超纯水离心洗涤，然后再390℃下退火5h，得到Pt/In₂O₃/TiO₂核壳空心球；/nS4，制备光阳极/n将0.24g的Pt/In₂O₃/TiO₂核壳空心球、0.88g的松油醇和1.5ml的无水乙醇混合均匀，得到混合物B；/n然后取0.15g乙基纤维素，将其溶解于无水乙醇中，配置成10wt.％的粘稠溶液；/n将粘稠溶液加入到上述混合物B中，得到浆料C，然后将浆料C在研钵中研磨20min，在磁力搅拌和超声波清洗器中搅拌和超声各30min，将浆料C用匀胶机旋涂在清洗过的FTO玻璃上，重复旋涂几次，达到工作电极薄膜的厚度要求；/n将旋涂好的FTO玻璃煅烧，然后将FTO玻璃浸入到0.05mM染料N-719的乙腈和叔丁醇混合溶液中，乙腈和叔丁醇体积比为1:1，停留24h，取出后晾干，得到所述的光阳极。/n