[发明专利]一种染料敏化太阳能电池光阳极及其制备方法

摘要

本发明公开了一种染料敏化太阳能电池光阳极及其制备方法。所述光阳极材料为二氧化钛包裹三氧化二铝的核壳结构纳晶薄膜，记为Al₂O₃@TiO₂核壳结构纳晶薄膜；所述Al₂O₃@TiO₂核壳结构纳晶薄膜由TiCl₄后处理Al₂O₃纳米薄膜得到；所述后处理包括将所述Al₂O₃纳米薄膜浸于TiCl₄水溶液中热处理、然后进行烧结的步骤。本发明以经TiCl₄后处理的添加PEG及PS的粒径不同的Al₂O₃纳米薄膜，其Al₂O₃粒径为20nm‑1000nm。粒径太大，染料的吸附率低，不利于光电转换，粒径太小，界面太多，界面势垒阻碍电子传输，也不利于光电转换，而且粒径太小，原料成本高，因此应寻找合适粒径，以降低成本，增加光电转换率。本发明制备工艺简单、可重复性高、稳定性好且成本低。

主权项

1.一种染料敏化太阳能电池的光阳极材料，其特征在于：所述光阳极材料为二氧化钛包裹三氧化二铝的核壳结构纳晶薄膜，记为Al₂O₃@TiO₂核壳结构纳晶薄膜；所述Al₂O₃@TiO₂核壳结构纳晶薄膜由TiCl₄后处理Al₂O₃纳米薄膜得到；所述后处理进行4次；所述后处理包括将Al₂O₃纳米薄膜浸于TiCl₄水溶液中热处理、然后进行烧结的步骤；所述热处理的温度为50℃~100℃，时间为20min~40min；所述烧结的温度为400℃~500℃，时间为20min~60min；所述光阳极材料的制备方法包括如下步骤：将掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯的Al₂O₃胶体涂敷于基底上经烧结得到掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯的所述Al₂O₃纳米薄膜，然后经所述后处理即得到所述光阳极材料；所述掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯的Al₂O₃胶体由下述方法制备得到：研磨Al₂O₃粉末并加入水和乙酸得到混合液，向所述混合液中加入表面活性剂，并充分分散得到Al₂O₃胶体；向所述Al₂O₃胶体中加入所述聚乙二醇和聚苯乙烯即得到掺杂聚乙二醇和聚苯乙烯的Al₂O₃胶体；所述Al₂O₃粉末的粒径为80nm。