[发明专利]染料敏化太阳能电池用二氧化硅和氧化锌增透薄膜及其制备方法

摘要

本发明所提供的染料敏化太阳能电池用二氧化硅和氧化锌增透薄膜及其制备方法。采用折射率为1.3的SiO₂置于导电玻璃FTO的玻璃表面，折射率为1.9的ZnO置于导电玻璃FTO的导电面，与导电玻璃折射率形成梯度变化，提高导电玻璃的透过率，最终提高染料敏化太阳能电池的效率。本发明所得的增透薄膜既可以提高导电玻璃的透过率，还可以增强电子传输效率，其用于准固态染料敏化太阳能电池，电池光电转化效率可从4.71%提高到5.63%。

主权项

1.一种染料敏化太阳能电池用二氧化硅和氧化锌增透薄膜，其特征在于，在FTO的玻璃表面采用SiO₂作为增透膜，在FTO的导电面采用ZnO作为增透膜；所述的染料敏化太阳能电池用二氧化硅和氧化锌增透薄膜的制备方法，包括以下步骤：(1) 以乙酸锌为锌源，三乙醇胺作为催化剂，在pH为8‑10的碱性冰浴条件下，往无水乙醇中加入乙酸锌和三乙醇胺混合搅拌均匀，加热到30‑50℃搅拌得到ZnO溶胶；(2) 以钛酸丁酯为钛源，三乙醇胺作为催化剂，在pH为8‑10的碱性冰浴条件下，往无水乙醇中加入钛酸丁酯和三乙醇胺，室温条件下搅拌10‑15h得到TiO₂溶胶；(3) 将ZnO溶胶涂覆在FTO的导电面，烘干后重复涂覆2次得到ZnO增透薄膜；将TiO₂溶胶涂覆在ZnO薄膜表面，煅烧后得到依次包含ZnO增透层和TiO₂致密层的FTO；(4) 在FTO的TiO₂致密层上印刷多孔TiO₂电极，烧结后吸附N719染料12h，将光阳极和对电极通过准固态电解质连接，组装成染料敏化太阳能电池；(5) 以正硅酸乙酯TEOS作为硅源，NH₄OH作为催化剂，在冰浴条件下，将正硅酸乙酯TEOS和NH₄OH加入到无水乙醇和水的混合物，20‑70℃下搅拌3‑6h得到SiO₂溶胶，将SiO₂溶胶以喷雾的形式涂覆在FTO玻璃表面，烘干得到SiO₂增透层，即可得到染料敏化太阳能电池用二氧化硅和氧化锌增透薄膜。