[发明专利]一种立体采光式全固态太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种立体采光式全固态太阳能电池，包括透明玻璃壳体和封装在壳体内的电池芯，其特征在于：所述的电池芯由内至外依次由钛丝、二氧化钛纳米管阵列薄膜、硫氰酸亚铜薄膜及碳纤维构成，简记为：Ti/TiO₂/CuSCN/碳纤维。

2.如权利要求1所述的立体采光式全固态太阳能电池，其特征在于：在二氧化钛纳米管阵列薄膜与硫氰酸亚铜薄膜间形成p-n异质结。

3.一种权利要求1所述的立体采光式全固态太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)用阳极氧化法在钛丝表面制备二氧化钛纳米管阵列薄膜，并作退火处理；

b)用计时电位法在二氧化钛纳米管阵列薄膜表面电沉积硫氰酸亚铜薄膜；

c)将碳纤维缠绕在硫氰酸亚铜薄膜表面，得到结构为Ti/TiO₂/CuSCN/碳纤维的全固态电池芯；

d)将所得电池芯置入透明玻璃管中进行封装。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤a)包括如下操作：

a1)对钛丝进行表面预处理并清洗、吹干；

a2)以处理后的钛丝作为阳极，石墨片作为阴极，以含0.6wt％NH₄F和3.5v％H₂O的乙二醇溶液作为电解液，利用直流稳压电源控制60V电压，在室温及磁力搅拌下进行阳极氧化反应0.5～1.5小时；

a3)阳极氧化反应结束，用去离子水清洗、空气流吹干，得到钛丝/二氧化钛纳米管阵列薄膜；

a4)将得到的钛丝/二氧化钛纳米管阵列薄膜在400～500℃下热处理1～3小时后自然冷却至室温。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：采用由硝酸与氢氟酸形成的混合水溶液对钛丝进行表面预处理。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤b)包括如下操作：以步骤a)得到的经退火处理后的钛丝/二氧化钛纳米管阵列薄膜作为工作电极，铂丝作为对电极，以体积比为1:1:1:1的0.1mol/L的CuSO₄水溶液、0.2mol/L的柠檬酸水溶液、0.2mol/L的KSCN水溶液和去离子水形成的混合溶液作为电解液，利用电化学工作站在恒电流为0.0002A进行电沉积2100～9000秒。