[发明专利]染料敏化太阳能电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种染料敏化太阳能电池的制造方法，更详细的涉及如下的染料敏化太阳能电池的制造方法，该方法通过紫外线的照射，不仅可以分解、清除残留在光电极层的有机物及污染物，而且组成上述光电极层的物质本身起到光催化剂作用，因此，利用紫外线的照射自然地激发电子而活化，周边的H₂O、O₂就会获得该电子而分解周边的有机物，在吸附染料之前清洗光电极层的表面，从而改善吸附效率，并且通过紫外线的照射而活化光电极层，使吸附变得更容易，另外增加了染料吸附效率，从两个方面大大地改善了染料吸附效率，从而可以得到改善太阳能电池的光电转换效率的效果。

背景技术

1991年瑞士国立洛桑高等技术学院(EPFL)的迈克尔格莱才尔(Michael Gratzel)的研究小组开发了染料敏化纳米粒子氧化钛太阳能电池后，进行了很多关于该领域的研究。染料敏化太阳能电池相比于现有的硅系太阳能电池制造成本显著低，因此，具有能够代替现有的非晶质硅系太阳能电池的可能性，并且，与硅系太阳能电池不同，染料敏化太阳能电池是以能够通过吸收可见光而生成电子-空穴对的染料分子和传递所生成的电子的过渡金属氧化物作为主要组成材料的光电化学太阳能电池。

一般的染料敏化太阳能电池的单位电池结构具有以下结构：以上、下部透明基板和分别形成在该透明基板的表面的透明导电性氧化物(TCO)所组成的导电性透明电极为基本，在相当于第一电极的一侧的导电性透明电极上形成有其表面吸附有染料的过渡金属氧化物多孔质层，在相当于第二电极的另一侧导电性透明电极上形成有催化剂薄膜电极，在上述过渡金属氧化物(例如TiO₂)多孔质电极与催化剂薄膜电极之间填充有电解质。即，染料敏化太阳能电池以在涂布了附着有受到光照而产生电子的染料的光电极(TiO₂)材料的光电极基板与供应电子的催化剂电极基板之间填充给氧化的染料供应电子的电解质为基本而构成，这样的染料敏化太阳能电池的光电转化效率由在上述光电极上良好地吸附有多少染料而将光转换为电来决定。

但是，一般情况下，构成染料敏化太阳能电池的光电极部的过渡金属氧化物多孔质层(多孔质光电极层)(TiO₂)是将TiO₂paste成膜并进行热处理，不仅除去构成浆料的有机物，而且连接(necking)TiO₂纳米粒子，使从染料注入的电子的移动顺畅。

但是，在上述过程中，可能在上述多孔质光电极层(TiO₂)内部残留来自浆料等的残留有机物或通过工序而产生污染的部分，此时，在构成多孔质光电极层的TiO₂表面不能有效地化学吸附染料。

因此，迫切需要开发在包括上述的过渡金属氧化物多孔质层的光电极层能够更多更好地吸附染料的制造方法。

发明内容

技术课题

为了解决上述现有技术中的问题，本发明的目的在于提供如下的染料敏化太阳能电池的制造方法，该方法不仅可以分解、清除残留在光电极层的有机物及污染物，而且通过组成上述光电极层的物质来分解周边的有机物，在吸附染料之前清洗光电极层的表面，通过光电极层活化，使吸附变得更容易，增加了染料吸附效率，从而可以得到改善太阳能电池的光电转换效率的效果。

技术上的解决方案

为了达到上述目的，本发明提供一种染料敏化太阳能电池的制造方法，该染料敏化太阳能电池的制造方法包括形成光电极层并在上述光电极层吸附染料的工序，其特征在于，还包括在上述吸附染料的工序之前对上述光电极层照射紫外线的步骤。

有利的效果

根据本发明的染料敏化太阳能电池的制造方法，通过紫外线的照射，不仅可以分解、清除残留在光电极层的有机物及污染物，而且组成上述光电极层的物质本身起到光催化剂作用，因此，利用紫外线的照射自然地激发电子而活化，周边的H2O、O2就会获得该电子而分解周边的有机物，在吸附染料之前清洗光电极层的表面，从而改善吸附效率，并且通过紫外线的照射而活化光电极层，使吸附变得更容易，另外增加了染料吸附效率，从两个方面大大地改善了染料吸附效率，从而可以得到改善太阳能电池的光电转换效率的效果。

附图说明

图1是表示在本发明的染料敏化太阳能电池制造方法中，在光电极层产生光催化剂特性时的清洗机理的示意图。

具体实施方式

以下更详细地说明本发明。