[发明专利]一种基于双层复合结构的光阳极

说明书

本申请涉及一种基于双层复合结构的光阳极，该光阳极具体结构为：以FTO为基底，在FTO基底表面水热生长有二氧化钛纳米棒层，然后在二氧化钛纳米棒层之间设有氧化锌微球层、在二氧化钛纳米棒层之上设有二氧化钛空心球层。

技术领域

本申请涉及染料敏化太阳能的光阳极材料领域，尤其涉及一种基于双层复合结构的光阳极。

背景技术

在现阶段，染料敏化太阳能电池的发展具备很好的前景，染料敏化太阳能电池以廉价的成本和简单的制作工艺成为太阳能电池的主流。染料敏化太阳能电池主要包括对电极、光阳极、染料敏化剂、电解质等构成，其中，光阳极是电池中的核心部件，目前，光阳极主要是纳米晶的二氧化钛薄膜。

随着染料敏化太阳能电池研究的深入，纳米晶二氧化钛薄膜浆料、电解液、各种染料、对电极等的研究均正在展开，同时也有更多的企业、研究机构将其产业化，因此，在现有基础上，进一步提高光电转换效率、降低成本、提高稳定性是发展的必然趋势。由于二氧化钛薄膜光阳极存在各种缺陷，因此，开发更好性能的光阳极对于染料敏化太阳能电池的发展至关重要。

发明内容

本发明旨在提供一种基于双层复合结构的光阳极，以解决上述提出问题。

本发明的实施例中提供了一种基于双层复合结构的光阳极，该光阳极具体结构为：以FTO为基底，在FTO基底表面水热生长有二氧化钛纳米棒层，然后在二氧化钛纳米棒层之间设有氧化锌微球层、在二氧化钛纳米棒层之上设有二氧化钛空心球层。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明的光阳极中，以FTO为基底，在FTO基底表面水热生长有二氧化钛纳米棒层，然后在二氧化钛纳米棒层之间设有氧化锌微球层、在二氧化钛纳米棒层之上设有二氧化钛空心球层；二氧化钛纳米棒层和二氧化钛空心球层构成双层结构，同时二氧化钛纳米棒层之间设有氧化锌微球层，进一步构成双层复合结构光阳极，实现了二氧化钛光阳极的多功能化，在上述二氧化钛纳米棒、氧化锌微球、二氧化钛空心球三种物质的协同作用下，使得本申请的光阳极在比表面积、电子传输性能、染料吸附性能、光散射性能方面均有较大的提高，有效提高了光电转换效率。

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是本发明光阳极的结构示意图；

其中，23-FTO基底，24-二氧化钛纳米棒层，25-氧化锌微球层，26-二氧化钛空心球层。

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。

本申请涉及一种基于双层复合结构的光阳极，该光阳极应用于染料敏化太阳能电池中，一般来说，染料敏化太阳能电池包括光阳极、对电极和电解质，其中，光阳极表面吸附染料敏化剂。

本申请的光阳极，为一种双层复合结构的光阳极，具体结构为：以FTO为基底，在FTO基底23表面水热生长有二氧化钛纳米棒层24，然后在二氧化钛纳米棒层24之间设有氧化锌微球层25、在二氧化钛纳米棒层24之上设有二氧化钛空心球层26，具体结构如图1所示。