[发明专利]一种染料敏化太阳电池对电极及其制备方法

权利要求书

1.一种制备染料敏化太阳电池对电极的方法，其特征在于，染料敏化太阳电池对电极包括Pt/TiO₂纳米线，Pt/TiO₂纳米线的长度和直径的量级比大于等于40∶1，Pt/TiO₂纳米线均匀分布在FTO基体上组成对电极薄膜，Pt/TiO₂纳米线外部包覆有TiO₂，Pt/TiO₂纳米线多层分布在FTO基体上，Pt/TiO₂纳米线的一端与FTO基体接触，另一端与电池的电解液接触，Pt/TiO₂纳米线的尾端裸漏，其径向方向被TiO₂包覆，Pt/TiO₂纳米线的直径为150～200nm，长度大于10μm；具体制备为：以硝酸铂、钛酸四正丁脂、二乙醇胺和无水乙醇为原料，采用一步水热法合成尾端裸漏且径向方向被TiO₂包覆的Pt/TiO₂纳米线，将Pt/TiO₂纳米线和乙醇配置成悬浮液，采用旋涂的方法将Pt/TiO₂纳米线均匀铺展在FTO基体上，制备成Pt/TiO₂纳米线组成的染料敏化太阳电池对电极。

2.根据权利要求1所述染料敏化太阳电池对电极的制备方法，其特征在于，合成Pt/TiO₂纳米线具体如下：

将硝酸铂、二乙醇胺加入无水乙醇中搅拌均匀得到混合物，然后将钛酸四正丁酯逐滴添加到搅拌均匀后的混合物中，滴加完后继续搅拌2～4小时，停止搅拌，然后将整个反应产物转入水热反应釜中200～240℃保温12～16小时，自然冷却至常温，用无水乙醇离心洗涤，干燥，得到高长径比的Pt/TiO₂纳米材料。

3.根据权利要求2所述染料敏化太阳电池对电极的制备方法，其特征在于，硝酸铂与钛酸四正丁酯的质量-体积比为1g：3～10mL，钛酸四正丁酯、二乙醇胺、无水乙醇的体积比为1：(0.2～0.5)：(3～5)，反应产物转入水热反应釜中220℃保温14小时。

4.根据权利要求2所述染料敏化太阳电池对电极的制备方法，其特征在于，硝酸铂与钛酸四正丁酯的质量-体积比为1g:8～9mL，钛酸四正丁酯、二乙醇胺、无水乙醇的体积比为1：(0.3～0.4)：4，反应产物转入水热反应釜中220℃保温14小时。

5.根据权利要求1所述染料敏化太阳电池对电极的制备方法，其特征在于，制备由高长径比Pt/TiO₂纳米线组成的染料敏化太阳电池对电极具体如下：

将Pt/TiO₂纳米线与乙醇溶剂配置成质量-体积比为1g：25～50mL的悬浮液，然后将悬浮液滴加到FTO基体上，在6000～8000转每分下旋涂4～6分钟，旋涂结束后得到干燥的Pt/TiO₂纳米线对电极。

6.根据权利要求1所述染料敏化太阳电池对电极的制备方法，其特征在于，制备由高长径比Pt/TiO₂纳米线组成的染料敏化太阳电池对电极具体如下：

将Pt/TiO₂纳米线与乙醇溶剂配置成质量-体积比为1g:30～40mL的悬浮液，然后将悬浮液滴加到FTO基体上，在5000～7000转每分下旋涂3～5分钟，旋涂结束后得到干燥的Pt/TiO₂纳米线对电极。