[发明专利]一种染料敏化太阳能电池光阳极涂层的制备方法

说明书

技术领域

 本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及到一种染料敏化太阳能电池光阳极涂层的制备方法。

背景技术

在染料敏化太阳能电池领域，无论是现在工业化的P25纳米二氧化钛粉末还是自己合成的粉体，如果不做任何的后处理，其转化效率都是很有限的。为了使制备出的浆料能更好的发挥它的作用，可以采取浸泡致密层的方法，不过如果采用这种方法，光阳极就需要进行二次烧结，使得电池的制备时间延长了两倍，不利于电池的制备。

发明内容

本发明的目的是提出一种生产方便的染料敏化太阳能电池光阳极涂层的制备方法，以提高电池的转化效率。

本发明的染料敏化太阳能电池光阳极涂层的制备方法包括下述步骤：

A：首先在染料敏化太阳能电池光阳极衬底表面涂覆P25浆料，并进行干燥；

B：在干燥好的P25浆料涂层表面涂覆利用颗粒直径为200nm～300nm的二氧化钛制成的强化浆料，然后进行烧结，制得染料敏化太阳能电池光阳极涂层。

目前市场上常用的二氧化钛一般是P25，粒径大约在21～25nm左右，在P25浆料涂层表面涂覆大颗粒的二氧化钛可以起到折射光的作用，增大光程，通过提高光的利用率，进而提高电池的转化效率，更重要的是，在整个涂层的制备过程中，只需要经历一次烧结，因此相比传统的浸泡致密层的方法，大大提高了生产效率。

具体来说，所述A步骤中的P25浆料的制备方法如下：首先将P25粉末与松油醇混合研磨，期间加入分散剂，然后用乙基纤维素做粘结剂，制得浓度为15～20%的P25浆料。

所述B步骤中的强化浆料的制备方法包括如下步骤：B1：取钛盐溶解于蒸馏水中形成溶液，向上述溶液中滴加碱性溶液，调整溶液的pH至6～8，使溶液产生沉淀物；B2：将沉淀物进行离心和水洗处理，并循环多次；B3：向沉淀物中滴加氧化物至沉淀完全溶解形成澄清溶液；B4：将得到的澄清溶液用蒸馏水稀释，加入反应釜进行水热处理，获得颗粒直径为200nm～300nm的二氧化钛的溶胶；B5：将获得的二氧化钛的溶胶与松油醇混合研磨，期间加入分散剂，然后用乙基纤维素做粘结剂，制得浓度为8～12%的强化浆料。

进一步地，所述A步骤中是在110℃～130℃的条件下使P25浆料干燥的，温度过低，会影响干燥速度，而温度过高，在取出光阳极时需要采用缓慢降温的方式，降低了生产效率，不然影响光阳极膜的质量。

进一步地，所述B步骤中的烧结温度为450℃。

进一步地，所述的分散剂为乙醇，所述的乙基纤维素的规格为200cPa.s。

进一步地，所述B3步骤中的水热处理的反应温度为100℃～220℃，反应时间为10h～48h。

进一步地，所述B1步骤中的钛盐为钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、硫酸钛、乳酸钛铵、四氯化钛中的一种或几种。

本发明的染料敏化太阳能电池光阳极涂层的制备方法生产效率高，可以大大提高光的利用率，进而提高电池的转化效率。

附图说明

图1是未使用强化浆料的电池的I-V检测图。

图2是使用强化浆料的电池的I-V检测图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

本实施例的染料敏化太阳能电池光阳极涂层的制备方法包括下述步骤：

A：首先在染料敏化太阳能电池光阳极衬底表面涂覆P25浆料，并在120℃的条件下进行干燥；

B：在干燥好的P25浆料涂层表面涂覆利用颗粒直径为200nm～300nm的二氧化钛制成的强化浆料，然后进行450℃烧结，制得染料敏化太阳能电池光阳极涂层。

具体来说，所述A步骤中的P25浆料的制备方法如下：首先将6克P25粉末与20克的松油醇混合研磨，期间加入乙醇做分散剂，然后用50%的200cPa.s的乙基纤维素做粘结剂，制得浓度为18%的P25浆料。