[发明专利]染料敏化太阳能电池的工作电极

说明书

本发明提供染料敏化太阳能电池的工作电极，特别是，涉及通过强化染料和氧化物半导体的结来确保染料敏化太阳能电池的可靠性及有效性的染料敏化太阳能电池的工作电极及包括该工作电极的染料敏化太阳能电池。

技术领域

本发明涉及一种染料敏化太阳能电池的工作电极(WORKING ELECTRODE OF DYESENSITIZED SOLAR CELL)，特别是，涉及通过强化染料和氧化物半导体的结合来确保染料敏化太阳能电池的可靠性及有效性的染料敏化太阳能电池的工作电极。

背景技术

下述内容只提供本发明相关的背景信息，并不构成现有技术。

如图1所示，染料敏化太阳能电池的主要组件包括：导电基板(形成有导电膜102的基板101)、氧化物半导体103、染料104、电解质110，对电极(形成有电极材料122的基板121)120。染料104吸附在氧化物半导体103，当吸收光后，激发的电子注入到氧化物半导体103，从而驱动染料敏化太阳能电池。

一直以来，染料104和氧化物半导体103之间的吸附是通过沉浸方法来实现的，所述沉浸方法多数存在长时间沉浸引起的工作电极损坏及染料104之间的物理结合的缺点。

特别是，染料104之间凝结引起的物理结合导致在高温下驱动染料敏化太阳能电池时，使染料104脱落至电解质110。脱落的染料104大部分会在电解质110内浮游，但是一部分染料104会重新与氧化物半导体103结合或者与导电膜基板102结合，特别是，当与对电极电极材料122结合时，影响电解质110和对电极120之间的氧化还原反应，引起填充因子(fill factor，FF)降低从而导致效率明显降低。

发明内容

所要解决的问题

为解决如上所述的现有技术问题，本发明的目的在于提供一种通过强化染料和氧化物半导体的结合来防止染料从氧化物半导体中脱落，从而能够确保染料敏化太阳能电池的可靠性及有效性的染料敏化太阳能电池的工作电极。

本发明又一目的在于提供一种具有所述染料敏化太阳能电池的工作电极而能够确保可靠性及有效性的染料敏化太阳能电池。

解决问题的方案

为达到所述目的，本发明提供一种染料敏化太阳能电池的工作电极，包括；氧化物半导体；及染料，具有至少2个锚固基团(anchoring group)，其特征在于，所述染料的至少2个所述锚固基团与氧化物半导体结合。

所述染料的至少2个所述锚固基团与所述氧化物半导体结合的比率占整体染料的60％以上。

所述染料的至少2个所述锚固基团与所述氧化物半导体结合的比率占整体染料中的80％以上。

所述染料的至少2个所述锚固基团与所述氧化物半导体结合的比率占整体染料中的90％以上。

所述氧化物半导体为二氧化钛(TiO2)。

所述染料的锚固基团可以选自羧基(-COOH)、氰基丙烯酸(Cyanoacrylic acid)、烷氧基硅烷(alkoxysilyl)、吡啶(pyridine)、膦酸(phosphonic acid,)、四氰酸(tetracyanate)、苝二羧酸酐(perylene dicarboxylic acid anhydride)、2-羟基腈(2-hydroxylbenzonitrile)、8-羟基喹啉(8-hydroxylquinoline)、吡啶-N-氧化物(pyridine-N-oxide)、羟基吡啶(hydroxylpyridium)、苯邻二酚(catechol)、氧肟酸盐(hydroxamate)、磺酸(sulfonic acid)、乙酰丙酮(acetylacetanate)、亚硼酸(boronicacid)、硝基(nitro)、四唑(tetrazole)、罗丹明(rhodamine)、和水杨酸(salicylic acid)的物质。