[发明专利]一种染料敏化太阳能电池光阳极及其制备方法

权利要求书

1.一种染料敏化太阳能电池的光阳极材料，其特征在于：所述光阳极材料为二氧化钛包裹三氧化二铝的核壳结构纳晶薄膜，记为Al₂O₃@TiO₂核壳结构纳晶薄膜；

所述Al₂O₃@TiO₂核壳结构纳晶薄膜由TiCl₄后处理Al₂O₃纳米薄膜得到；

所述后处理进行4次；

所述后处理包括将Al₂O₃纳米薄膜浸于TiCl₄水溶液中热处理、然后进行烧结的步骤；

所述热处理的温度为50℃~100℃，时间为20min~40min；

所述烧结的温度为400℃~500℃，时间为20min~60min；

所述光阳极材料的制备方法包括如下步骤：

将掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯的Al₂O₃胶体涂敷于基底上经烧结得到掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯的所述Al₂O₃纳米薄膜，然后经所述后处理即得到所述光阳极材料；

所述掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯的Al₂O₃胶体由下述方法制备得到：

研磨Al₂O₃粉末并加入水和乙酸得到混合液，向所述混合液中加入表面活性剂，并充分分散得到Al₂O₃胶体；

向所述Al₂O₃胶体中加入所述聚乙二醇和聚苯乙烯即得到掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯的Al₂O₃胶体；

所述Al₂O₃粉末的粒径为80nm。

2.根据权利要求1所述的光阳极材料，其特征在于：所述TiCl₄水溶液的摩尔浓度为40mmol/L~100mmol/L。

3.根据权利要求1或2所述的光阳极材料，其特征在于：所述Al₂O₃纳米薄膜中掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯；

所述Al₂O₃纳米薄膜中，所述聚乙二醇的质量添加量为0.1~0.3%，所述聚苯乙烯的质量添加量为0.1~3%。

4.权利要求1-3中任一项所述光阳极材料的制备方法，包括如下步骤：

将掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯的Al₂O₃胶体涂敷于基底上经烧结得到掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯的所述Al₂O₃纳米薄膜，然后经所述后处理即得到所述光阳极材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述烧结的温度为400℃~500℃，时间为20~40min。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：所述掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯的Al₂O₃胶体由下述方法制备得到：

研磨Al₂O₃粉末并加入水和乙酸得到混合液，向所述混合液中加入表面活性剂，并充分分散得到Al₂O₃胶体；

向所述Al₂O₃胶体中加入聚乙二醇和聚苯乙烯即得到掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯的Al₂O₃胶体；

所述Al₂O₃粉末的粒径为80nm。

7.权利要求1-3中任一项所述光阳极材料在作为染料敏化太阳能电池的光阳极中的应用。