[发明专利]一种染料敏化太阳能电池的制备方法

摘要

本发明涉及一种染料敏化太阳能电池的制备方法，通过改进光阳极制备方法，使其进行活化和染料敏化，使制得的活化光阳极具有较低的电阻、较高的染料吸附率，使可供反应的活性位点增多，并形成了理想的多孔薄膜网络结构，且膜的厚度可控，在6‑12μm厚度范围内的膜拥有较好的电荷传输性能和较高的染料负载量；改进电解质配方，配置简单高效，具有优秀的电子传输能力，可以进行高效的还原再生；电池组装简单高效。本发明方法通过进行电解质的改进与光阳极制备方法的改进能够有效提高太阳能电池器件的光电转换效率，至少提高了25.5％，并在一定程度上提高了染料的吸附率。

主权项

1.一种染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)光阳极的制备：所述光阳极按顺序依次包括FTO导电玻璃基底、透明层、散射层，将所述透明层和散射层制成透明层浆料和散射层浆料，将所述透明层浆料和散射层浆料分别通过丝网印刷的方法印刷到干净的FTO导电玻璃基底上，形成一层6‑12微米的薄膜，由此制得光阳极；(2)光阳极的活化：将所述光阳极进行升温程序烧结，然后使用四氯化钛水溶液在70‑90℃下浸泡至少30min，取出后洗涤，晾干后在至少480℃下进行煅烧至少30min，制得活化光阳极；(3)染料的敏化：将染料敏化剂溶于有机溶剂中，超声处理至少10min，然后加入所述活化光阳极进行浸泡2‑12h，使染料敏化剂通过化学反应吸附在活化光阳极的表面，浸泡结束洗涤，烘干，制得染料敏化后的活化光阳极，备用；(4)电解质配置：将离子液体、碘、添加剂、有机溶剂混合，超声处理至少10min，备用；所述有机溶剂为3‑甲氧基丙腈、乙腈、戊腈、丙腈、γ‑丁内酯中的一种或几种，离子液体为1,2‑二甲基‑3‑丙基咪唑碘盐、1,3‑二甲基‑3‑咪唑碘盐、1‑丙基‑3‑甲基咪唑碘盐、1‑烯丙基‑3‑甲基咪唑碘盐、1‑乙基‑3‑甲基咪唑硫氰酸盐中的一种或几种，添加剂为碘化锂、N‑乙基吡啶碘化物、N‑甲基苯并咪唑、吡啶、叔丁基吡啶、硫氰酸胍中的一种或几种；(5)对电极的制备：在干净的FTO导电玻璃基底上打孔，将H₂PtCl₆‑乙醇溶液通过丝网印刷到干净的FTO导电玻璃上，在至少450℃下煅烧制得对电极，备用；(6)太阳能电池组装：将所述染料敏化后的活化光阳极和对电极进行封装，采用真空回填方式通过对电极的孔在所述染料敏化后的活化光阳极和对电极之间注入电解质，当电解质完全充满后，再进行封装。