[发明专利]形成有多孔性薄膜的金属氧化物半导体电极、利用该电极的染料敏化太阳能电池及其制造方法

权利要求书

1.一种太阳能电池，其为染料敏化太阳能电池，包含半导体电极、反电极以及电解质，其特征在于，所述半导体电极中，在包含金属氧化物半导体且吸附有染料的多孔薄膜上形成高分子薄膜。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述高分子薄膜固定于金属氧化物。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述高分子薄膜是通过在金属氧化物上吸附染料分子和反应型吸附体之后，使单体和交联剂共聚合而形成的。

4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述高分子薄膜为多孔薄膜。

5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述高分子薄膜为交联的高分子薄膜。

6.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述金属氧化物选自钛氧化物、钪氧化物、钒氧化物、锌氧化物、镓氧化物、钇氧化物、锆氧化物、铌氧化物、钼氧化物、铟氧化物、锡氧化物、镧系氧化物、钨氧化物、铱氧化物、镁氧化物、锶氧化物、碱土金属氧化物以及铝氧化物中的一种或两种以上。

7.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述染料选自钌类染料、氧杂蒽类染料、花青素苷类染料、卟啉类染料、蒽醌类染料中的一个或两个以上。

8.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述反应型吸附体是能够与染料共吸附的反应型共吸附体。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述反应型共吸附体选自下述化学式1至6所示的化合物中的一个以上：

式中，R₁是氢、或碳原子数1-10的烷基；A包含一个以上的羧酸、卤化酰基、烷氧基硅烷、卤代硅烷、磷；B选自碳原子、氮原子、氧原子、硅原子、磷原子；n是自然数1-40；m是0或自然数1-10；D是选自碳原子、氮原子、氧原子、硅原子、磷原子中的一个以上的连接物。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，反应型共吸附体选自下述化合物组成的群中的一种或两种以上：

3-丁烯酸、4-戊烯酸、4-己烯酸、4-庚烯酸、9-壬烯酸、丙二酸单乙烯酯、丁二酸单乙烯酯、庚二酸单乙烯酯、4-氧代-5-己烯酸、丙烯酸羧甲基酯、甲基丙烯酰基-4-氨基丁酸、6-丙烯酰胺基-己酸、9-丙烯酰胺基-壬酸、6-（2-甲基-丙烯酰胺基）-己酸、9-（2-甲基-丙烯酰胺基）-壬酸、14-丙烯酰氧基-十四酸、14-（2-甲基-丙烯酰氧基-十四酸）、4-（4-乙烯基-苯基）丁酸、4-（4-乙烯基-苯氧基）-丙酸、6-（4-乙烯基-苯基）己糖二酸、6-（4-乙烯基-苯氧基）-己酸、6-氨基-己酸、8-氨基-辛酸、6-环氧乙烷-己酸、8-环氧乙烷-辛酸。

11.根据权利要求9或10所述的太阳能电池，其特征在于，所述高分子薄膜是丙烯类高分子薄膜。

12.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述电解质利用I₂与金属碘化物、有机碘化物或其混合物作为氧化/还原对；或者是利用Br₂与金属溴化物、有机溴化物或其混合物作为氧化/还原对。

13.一种金属氧化物半导体电极，其特征在于，在包含金属氧化物半导体微粒的染料所吸附的多孔薄膜上形成高分子薄膜。

14.根据权利要求13所述的金属氧化物半导体电极，其特征在于，所述高分子薄膜是多孔性交联薄膜。

15.根据权利要求13或14所述的氧化物半导体电极，其特征在于，所述高分子薄膜固定于金属氧化物表面。

16.根据权利要求13所述的氧化物半导体电极，其特征在于，所述高分子薄膜是通过在金属氧化物上涂覆单体和交联剂并使其共聚合而形成的。

17.根据权利要求16所述的氧化物半导体电极，其特征在于，所述高分子薄膜是在吸附染料分子和反应型化合物之后形成的。

18.根据权利要求17所述的氧化物半导体电极，其特征在于，所述高分子薄膜是丙烯类高分子薄膜。

19.一种染料敏化太阳能电池的制造方法，其特征在于，在包含金属氧化物半导体微粒的多孔质膜上形成多孔薄膜。