[发明专利]一种包含二氧化钛空心球结构的染料敏化太阳能电池

说明书

本申请涉及一种包含二氧化钛空心球结构的染料敏化太阳能电池，包括光阳极、染料敏化剂、氧化还原电解质和对电极，该光阳极包括FTO基底、ZnO微球层和TiO₂空心球层，其中，该ZnO微球层设于FTO基底表面，该TiO₂空心球层设于ZnO微球层表面。

技术领域

本申请涉及染料敏化太阳能电池领域，尤其涉及一种包含二氧化钛空心球结构的染料敏化太阳能电池。

背景技术

能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，目前，主要依赖石油、煤炭、天然气等传统能源，但传统能源的有限性及开发过程中带来的环境问题日益严重，严重制约了经济和社会的发展。而太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源，其能很好的满足人类对能源的需求，但是就目前太阳能电池高成本一直是太阳能电池推广使用的瓶颈，也是太阳能电池能否大范围推广使用的先决条件。

染料敏化太阳能电池(DSSC)，以其原材料丰富、成本低、无毒、相对简单的制作工艺等优点，吸引了学界、工业界的广泛关注，目前，所见最多的是基于TiO₂薄膜的小面积染料敏化太阳能电池，影响DSSC光电转换效率的因素有很多，其中包括光阳极、对电极、染料敏化剂、氧化还原电解质、电池封装等，特别是光阳极，对电池的光电转换效率有着至关重要的影响。为了改善光阳极，人们一直在探索不同的途径，其中包括制备不同形貌的纳米材料。

发明内容

本发明旨在提供一种包含二氧化钛空心球结构的染料敏化太阳能电池，以解决上述提出问题。

本发明的实施例中提供了一种包含二氧化钛空心球结构的染料敏化太阳能电池，包括光阳极、染料敏化剂、氧化还原电解质和对电极，该光阳极包括FTO 基底、ZnO微球层和TiO₂空心球层，其中，该ZnO微球层设于FTO基底表面，该TiO₂空心球层设于ZnO微球层表面。

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包括光阳极、染料敏化剂、氧化还原电解质和对电极，该光阳极包括FTO基底、ZnO微球层和TiO₂空心球层，其中，该 ZnO微球层设于FTO基底表面，该TiO₂空心球层设于ZnO微球层表面；在上述ZnO微球、TiO₂空心球的协同作用下，使得本申请的光阳极在染料吸附性能、比表面积、光散射性能、电子传输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是本发明染料敏化太阳能电池的结构示意图。

其中，1-光阳极，3-氧化还原电解质，4-对电极，11-FTO基底，12-ZnO微球层，13-TiO₂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。

本申请的实施例涉及一种包含二氧化钛空心球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1、染料敏化剂、氧化还原电解质3和对电极 4，其中，该光阳极1包含二氧化钛空心球结构。