[发明专利]电极和染料敏化太阳能电池

权利要求书

1.一种DSSC用工作电极的形成方法，所述方法包括：

设置金属箔；

在所述金属箔的面向入射光的一侧上涂敷颗粒状金属氧化物层；

在优选为至少150℃且更优选为至少200℃的升高的温度加热所述颗粒状金属氧化物和所述金属箔，以形成半导体层；和

使染料吸附在所述半导体层上，并且其中所述金属箔设置有孔隙，所述孔隙用于工作电极与对电极之间经由电荷输送材料的电荷输送。

2.一种包括权利要求1所述的工作电极的DSSC的制备方法，所述方法包括：

形成工作电极，其形成包括：

设置多孔金属箔；

在所述金属箔的面向入射光的一侧上涂敷颗粒状金属氧化物颗粒；

在优选为至少150℃且更优选为至少200℃升高的温度加热所述金属氧化物和箔，以形成在至少一部分所述孔隙的上方延伸的半导体层；

使染料吸附在所述半导体层上；

设置处于所述工作电极的光入射侧上的透明层，和与所述工作电极的光入射侧相反的一侧隔开的对电极，以及处于所述工作电极与对电极之间的用于所述工作电极与对电极之间的电荷输送的电荷输送材料。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述孔隙通过如微针等手段或通过激光形成，所述激光优选脉冲飞秒激光，例如YAG。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述金属氧化物被印刷至所述金属箔的表面上。

5.如权利要求1或2所述的方法，其中，使用所述金属箔作为前体通过电化学方式使所涂敷的金属氧化物形成于所述金属箔的表面上。

6.如权利要求1或2所述的方法，其中，通过机械方式使所述金属氧化物涂敷于所述金属箔的表面。

7.如权利要求1～6中任一项所述的方法，其中，在所述金属箔上涂覆所述金属氧化物并使其在300℃～500℃烧结。

8.如权利要求1～7中任一项所述的方法，其中，所述金属箔为钛箔，所述金属氧化物为氧化钛，并且在400℃～500℃使所述金属氧化物烧结在所述金属箔上。

9.如权利要求1～8中任一项所述的方法，其中，所述金属箔为组装体的一部分，所述组装体包括至少一个另一种材料的膜，所述另一种材料具有电绝缘性且优选为塑料材料，所述膜在所述金属箔的远离光入射侧的一侧上与所述金属箔连接，并且其中孔隙延伸穿过所述膜以形成贯穿所述组装体的孔隙。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述组装体通过将金属箔沉积在电绝缘材料、优选塑料膜上而形成。

11.如权利要求9或10任一项所述的方法，其中，所述组装体通过将金属箔沉积在多孔的电绝缘材料上而形成。

12.如权利要求9～11中任一项所述的方法，其中，所述金属箔通过下述方法沉积在塑料材料的多孔膜上，所述方法选自由溅射涂布、化学气相沉积或阴极电弧沉积(Arc-PVD)组成的组。

13.一种染料敏化太阳能电池(DSSC)，所述DSSC包括：工作电极，所述工作电极具有光入射表面，并包括染料敏化金属氧化物半导体和导电性基板层；对电极，所述对电极与所述工作电极隔开；和电荷载体材料，所述电荷载体材料提供所述工作电极与对电极之间的电荷输送，其中，所述工作电极包括金属箔导体、所述金属箔中的孔隙和处于所述金属箔的光入射侧上的染料敏化金属氧化物半导体层，所述半导体层在至少一部分所述金属箔上方延伸。

14.如权利要求13所述的DSSC，所述DSSC还包括处于光电极的光入射侧上的不含透明导电性氧化物层的透明层，该透明层优选选自玻璃和塑料材料，且优选柔性塑料材料。

15.如权利要求13或14所述的DSSC，其中，所述孔隙在所述金属氧化物半导体与对电极之间提供通过所述电荷载体材料的电输送用途径。

16.如权利要求13～15中任一项所述的DSSC，其中，所述金属箔为钛箔，并且所述金属氧化物半导体为氧化钛。

17.如权利要求13～16中任一项所述的DSSC，其中，所述孔隙构成所述金属箔的多孔表面积的不超过20%，优选不超过15%，且最优选不超过10%。