[发明专利]一种染料敏化太阳能电池用光阳极喷涂浆料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种染料敏化太阳能电池用光阳极喷涂浆料的制备方法。背景技术

柔性染料敏化太阳能电池与传统染料敏化太阳能电池最大的区别在于基板的不同。传统染料敏化太阳能电池一般是导电玻璃、陶瓷等硬性材料。这类材料可以承受较高的烧结温度，有利于对太阳能电池的热处理，但是电池产品化后的应用范围受到限制。而柔性太阳能电池的基板为高分子导电薄膜，比如PET薄膜，所以有着比较好的柔性，甚至可以做成可卷曲的太阳能电池。

但是，由于高分子材料一般不耐高温，不能进行较高温度下的热处理，所以通过制备具有高比表面、合适孔径和厚度且无裂纹的TiO₂薄膜可有效地提高染料敏化太阳能电池(简称DSSC)的输出性能。目前制备TiO₂薄膜的方法主要有丝网印刷法、刮刀法和旋转涂膜法、喷涂法等。料浆喷涂法是一种设备简单、操作简便、成本低廉，能制作大面积薄膜的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种染料敏化太阳能电池用光阳极喷涂浆料的制备方法，其制备工艺简单，制备的浆料性能优良。

一种染料敏化太阳能电池用光阳极喷涂浆料的制备方法，其特别之处在于，包括如下步骤：首先按照1～10g：40～160ml的比例将二氧化钛复合粉体超声分散于分散液中，即在超声波500W条件下处理0.5～1h，然后加入10～100ml二氧化钛溶胶中，再于500W条件下超声波破碎处理10～60min，最后搅拌脱泡20～50min即可。

其中分散液是由体积比为2～6：1的有机醇和水组成。

其中有机醇采用乙醇、异丙醇、叔丁醇和乙二醇中的至少一种。

本发明方法提供了一种适合喷涂制备性能、附着力优异的二氧化钛光阳极薄膜的浆料的制备方法，采用该方法可以得到适于喷涂的、与有机基底附着良好的、具有一定黏度的、低温下有机成分和水可以完全去除掉的二氧化钛阳极浆料。

附图说明

附图1所示为实施例2所用制备浆料的TEM图谱，由图中可以看到，粉体由结晶良好的粒径在5～60nm的二氧化钛颗粒组成，溶胶起到了粘接的作用，将大颗粒有效连接起来，从而保证其有利于电子传输；

附图2所示为实施例2所用制备浆料喷涂制备薄膜的低倍FESEM图谱，由图中可以看到，薄膜分布均匀有较好的粗糙度。

具体实施方式

本发明中所采用的二氧化钛复合粉体属于现有技术，具体制备工艺参见中国专利《一种复合粒径纳米二氧化钛粉体的制备方法》，其申请号为201010208675.7，公布号为CN101891246A，授权公告号为CN101891246B。

本发明中所采用的二氧化钛溶胶属于现有技术，具体制备工艺参见中国专利《一种太阳能电池用锐钛矿相二氧化钛溶胶的制备方法》，其申请号为201010208973.6，公布号为CN101891247A。

实施例1：

首先称取1g的不同粒径的二氧化钛复合粉体(具体制备工艺参见专利201010208675.7)，分散于40ml分散液(有机醇与水的体积比为6：1)中，500W功率超声波处理0.5h，然后加入100ml二氧化钛溶胶中，最后500W功率超声处理10min，再搅拌脱泡20min后，得到适于喷涂、与有机基底附着良好、具有一定黏度、低温下有机成分和水可以完全去除掉的二氧化钛阳极浆料。

实施例2：

首先称取10g的不同粒径的二氧化钛复合粉体(具体制备工艺参见专利201010208675.7)，分散于100ml分散液[有机醇与水的体积比为2：1]中，500W功率超声波处理1h，然后加入10ml二氧化钛溶胶(具体制备工艺参见专利201010208973.6)中，最后500W功率超声处理60min，再搅拌脱泡50min后，得到适于喷涂、与有机基底附着良好、具有一定黏度、低温下有机成分和水可以完全去除掉的二氧化钛阳极浆料。

实施例3：

首先称取5g的不同粒径的二氧化钛复合粉体(具体制备工艺参见专利201010208675.7)，分散于160ml分散液[有机醇与水的体积比为4：1]中，500W功率超声波处理0.8h，然后加入50ml二氧化钛溶胶(具体制备工艺参见专利201010208973.6)中，最后500W功率超声处理30min，再搅拌脱泡35min后，得到适于喷涂的、与有机基底附着良好的、具有一定黏度的、低温下有机成分和水可以完全去除掉的二氧化钛阳极浆料。

实施例4：

首先称取6g的不同粒径的二氧化钛复合粉体(具体制备工艺参见专利201010208675.7)，分散于120ml分散液[有机醇与水的体积比为3：1]中，500W功率超声波处理1h，然后加入100ml二氧化钛溶胶(具体制备工艺参见专利201010208973.6)中，最后500W功率超声处理20min，再搅拌脱泡40min后，得到适于喷涂的、与有机基底附着良好的、具有一定黏度的、低温下有机成分和水可以完全去除掉的二氧化钛阳极浆料。