[发明专利]一种改进型光阳极结构的染料敏化太阳能电池

说明书

技术领域

本申请涉及染料敏化太阳能电池领域，尤其涉及一种改进型光阳极结构的染料敏化太阳能电池。

背景技术

随着环境问题和能源危机的加重，越来越多的研究关注清洁能源，太阳能是一种用之不尽的清洁能源。目前，使用最多的是硅基太阳能电池，其光电转换效率高，但是存在缺点是制备工艺复杂，价格昂贵，硅的提纯过程污染大；而染料敏化太阳能电池(DSSC)具有价廉、稳定、高效、容易制作等优点，需要进一步提高其光电转换效率。

染料敏化太阳能电池是一种由光阳极、对电极夹着电解液的类“三明治”结构的新型电池，影响染料敏化太阳能电池光电转换效率的因素有很多，包括光阳极、对电极、染料敏化剂、氧化还原电解质、电池封装等，其中，光阳极对光电转换效率有着至关重要的作用，目前，光阳极一般是采用TiO₂纳米颗粒薄膜吸附染料构成，然而，由于电子在纳米颗粒薄膜中传输时要经过大量的界面，增加了电子与电解液中I₃^＿离子的复合几率，其限制了光电转换效率的进一步提高；为了提高光电转换效率，可以从光阳极结构的比表面积、电子传输性能及光散射性能等方面进行改进，具体来说，可以通过提高光阳极材料的比表面积来增加染料的吸附，进而增加光生电子的数量，可以通过改善电极材料的电子传输性能，来提高对电子的收集效率，可以增强电极材料的光散射性来增加光程以利于光的捕获。

发明内容

针对上述染料敏化太阳能电池中光阳极的问题，本发明旨在提供一种改进型光阳极结构的染料敏化太阳能电池，以解决上述提出问题。

本发明实施例中提供了一种改进型光阳极结构的染料敏化太阳能电池，该染料敏化太阳能电池包括光阳极、对电极、电解液；其中，该对电极与光阳极对置设置，该对电极是在FTO基底的上表面印刷有铂形成的；电解液设置在光阳极与对电极之间；该光阳极表面吸附有染料敏化剂，该染料敏化剂为N719钌染料，该电解液中氧化还原对为I^-/I₃^-；其特征在于，该光阳极包括FTO基底，在FTO基底表面设有SnO₂颗粒层，在SnO₂颗粒层表面设有SnO₂纳米线层。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明的染料敏化太阳能电池中，该光阳极包括FTO基底，在FTO基底表面设有SnO₂颗粒层，在SnO₂颗粒层表面设有SnO₂纳米线层，该光阳极通过SnO₂颗粒层、SnO₂纳米线层的设置，使得该光阳极具备良好的电子传输通道、较高的染料吸附率、较强的光散射性能，大大提高了光电转换效率，具备很好的实用性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的染料敏化太阳能电池的结构示意图。

其中，01-光阳极，02-对电极，03-电解液，11-FTO基底，12-SnO₂颗粒层，13-SnO₂纳米线层。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请的实施例涉及一种改进型光阳极结构的染料敏化太阳能电池，如图1，该染料敏化太阳能电池包括光阳极01、对电极02、电解液03；其中，该对电极02与光阳极01对置设置，该对电极02是在FTO基底11的上表面印刷有铂形成的，电解液03设置在光阳极01与对电极02之间；该光阳极01表面吸附有染料敏化剂，该染料敏化剂为N719钌染料，该电解液03中氧化还原对为I^-/I₃^-。