[发明专利]一种染料敏化太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，特别涉及一种染料敏化太阳能电池的制备方法。

背景技术

染料敏化太阳能电池因制作工艺简单，价格相对低廉，很有可能成为未来太阳能电池的主导。

目前在导电基底上设置的常用高电导率的辅助电极材料易被电解质腐蚀，即使是辅助电极上制备了无机绝缘层(常用的介质材料)可以保护电极免受电解质腐蚀，但在四氯化钛溶液修饰二氧化钛薄膜层时，保护辅助电极的绝缘层又容易被四氯化钛溶液腐蚀，从而导致辅助电极被腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种染料敏化太阳能电池的制备方法，以保护银栅电极免受四氯化钛溶液以及电解质溶液的腐蚀，从而保证电池模块的稳定性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于：先准备好印刷有银栅电极的光阳极导电玻璃基板和对电极导电玻璃基板，在光阳极的导电玻璃基板的银栅电极上蒸镀一层透明的LaB₆层，然后在光阳极的导电玻璃基板上再喷涂一层硅烷偶联剂，干燥后，在光阳极的银栅电极的间隙印刷二氧化钛薄膜层，再进行烧结，再将烧结处理后的光阳极导电玻璃基板放入配置好的染料溶液中对二氧化钛薄膜层进行染料敏化，由此制得光阳极；在对电极的导电玻璃基板上制作无机绝缘层并印刷铂电极，后进行烧结，由此得到对电极；最后将光阳极与对电极进行对接、灌注电解质进行封装。

进一步的，所述的制备方法包括以下步骤：

1)在光阳极的导电玻璃基板和打好封装孔的对电极的导电玻璃基板上，通过丝网印刷的方法各印刷一层银栅电极，然后在烘箱中150℃下干燥20分钟，再转移到电阻炉中进行烧结，烧结温度为450-500℃，保温15-30分钟；

2)将光阳极的导电玻璃基板放入到电子束蒸发腔室中，在银栅电极上蒸镀一层透明的LaB₆(六硼化镧)层；

3)在光阳极的导电玻璃基板上，喷涂一层有机硅烷偶联剂溶液，后在烘箱中80-100℃下干燥10-20分钟，后印刷二氧化钛薄膜层，在450-500℃下进行烧结，保温10-25分钟；

4)将经过步骤1)、2)、3)处理后的光阳极的导电玻璃基板放入配置好的40mM的40-65℃四氯化钛溶液中浸泡处理15-30分钟，然后从溶液中取出，用去离子水冲洗5分钟后烘干进行烧结，烧结温度为450-500℃，保温10-25分钟；

5)将光阳极放入钌配合物二(四丁基铵)顺式-双(异硫氰基)双(2，2′-联吡啶-4，4′-二羧酸)钌(II)的染料溶液中，使二氧化钛薄膜层进行染料敏化24-72h；由此制得光阳极；

6)在由步骤1)制得的对电极的导电玻璃基板上印刷白色反射层浆料，制作无机绝缘层，后进行烧结，烧结温度为530-560℃，保温15-30分钟；

7)在由步骤6)制得的对电极的导电玻璃基板上，印刷铂电极，转移到电阻炉中进行烧结，烧结温度为450-470℃，保温20-30分钟；由此制的对电极；

8)将步骤5)得到的光阳极和步骤7)得到的对电极进行图形对位，采用100μm的Surlyn膜(沙林膜)在130-160℃下热压2-5分钟进行封装，得到半成品电池；

9)使用真空泵从对电极的导电玻璃基板上的封装孔进行电解质灌注，灌注完成后在封装孔上点上紫外固化胶，在紫外灯下照射1-5分钟，得到封装好的染料敏化太阳能电池模块。

其中，所述的导电玻璃基板为掺铟氧化锡或掺氟氧化锡的导电玻璃基板。

所述硅烷偶联剂溶液是将有机硅烷偶联剂稀释100-200倍，溶剂为水、乙醇中的一种。

所述LaB₆层的厚度为150-300nm。