[发明专利]一种高效染料敏化薄膜太阳能电池

权利要求书

1.一种高效染料敏化薄膜太阳能电池，其特征在于：自下而上依次包括：

(1)真空玻璃层；

(2)导电玻璃层；

(3)吸附染料敏化剂的纳米晶TiO2薄膜层；所述染料敏化剂，其结构式为：

(4)电解质层；

(5)对电极层。

2.根据权利要求1所述的一种高效染料敏化薄膜太阳能电池，其特征在于：所述染料敏化剂的制备方法，包括以下步骤：在三乙胺存在下，式(II)化合物和式(III)化合物反应，即得；反应式为：

3.根据权利要求2所述的一种高效染料敏化薄膜太阳能电池，其特征在于：式(II)化合物、式(III)化合物、三乙胺的摩尔比为1：(1-1.2)：(2-4)，反应温度为室温，反应时间为3-5h。

4.根据权利要求1所述的一种高效染料敏化薄膜太阳能电池，其特征在于：所述纳米晶TiO₂薄膜层为改性的纳米晶TiO₂薄膜，所述改性的纳米晶TiO₂薄膜为纳米银、La、Ce共掺杂纳米晶TiO₂薄膜。

5.根据权利要求4所述的一种高效染料敏化薄膜太阳能电池，其特征在于：所述纳米银、La、Ce共掺杂共掺杂纳米晶TiO₂薄膜的制备方法为：

(1)冰水浴中，搅拌同时将1.0×10^-3mol/L的AgNO₃水溶液逐滴加入2.0×10^-3mol/LNaBH₄水溶液中，即得纳米银溶液；

(2)配置La₂O₃、Ce₂O₃悬浮液，并逐滴加入步骤(1)的纳米银溶液中，遮光静置10min，再在模拟太阳光源下曝光5-10min，静置，去掉上层清液；

(3)配置硼酸和六氟钛酸铵混合溶液，加入步骤(2)的沉淀物，反应1-2h，静置，去掉上层清液；

(4)步骤(3)产物烘干，以5℃/min速率升温，在温度400℃下退火40-60min，即得。

6.根据权利要求5所述的一种高效染料敏化薄膜太阳能电池，其特征在于：步骤(1)中，AgNO₃水溶液和NaBH₄水溶液的体积比为1:(1-1.2)。

7.根据权利要求5所述的一种高效染料敏化薄膜太阳能电池，其特征在于：步骤(2)中，La₂O₃、Ce₂O₃和AgNO₃的摩尔比为1:(0.3-0.5):(4-6)。

8.根据权利要求5所述的一种高效染料敏化薄膜太阳能电池，其特征在于：步骤(3)中，硼酸和六氟钛酸铵的摩尔比为硼酸和六氟钛酸铵的摩尔比为(4-6)：1；六氟钛酸铵和AgNO₃的摩尔比为(3-5)：1。

9.根据权利要求1所述的一种高效染料敏化薄膜太阳能电池，其特征在于：所述电解质层为聚合物电解质层，所述聚合物电解质层包括多孔聚合物以及填充于多孔聚合物内的锂盐。

10.根据权利要求1所述的一种高效染料敏化薄膜太阳能电池，其特征在于：所述多孔聚合物为氯化苄与4,4`-双(甲氧基甲基)联苯的聚合物；所述氯化苄与4,4`-双(甲氧基甲基)联苯的聚合物的制备方法，包括以下步骤：氮气保护下，将摩尔比(1-2)：1：(2-4)的氯化苄、4,4`-双(甲氧基甲基)联苯、三氯化铁加入有机溶剂中，搅拌均匀，室温反应10-12h，冷却，过滤、洗涤、干燥，即得；所述锂盐为LiClO₄。