一种太阳能电池用光敏染料的制备方法

摘要

本发明涉及一种太阳能电池用光敏染料的制备方法，属于光敏染料技术领域。针对人工合成染料含有贵金属元素，合成过程复杂，分离困难，成本高，且污染环境的问题，本发明提供了一种太阳能电池用光敏染料的制备方法，本发明采用葡萄皮和胡萝卜为原料，提取高纯花青素和β‑胡萝卜素，并分别配置成染料溶液，将两种染料溶液混合，最后调节混合染料pH，制得太阳能电池用光敏染料，本发明采用天然染料代替人工合成染料，其来源广泛，提取方法简单，成本低廉，摩尔吸光系数高，且无环境污染，本发明制得的复合染料共敏化电极敏化速率快，吸收光谱宽，制成太阳能电池光电转化效率高，是一种优良的光敏染料。

主权项

一种太阳能电池用光敏染料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取300~500g新鲜紫色葡萄皮，用去离子水洗涤葡萄皮2~3次，并将葡萄皮置于避光通风处晾干，将晾干后的葡萄皮装入研钵中研磨10~15min，转入棕色广口瓶中，加入200~300mL无水乙醇，用质量分数为1%盐酸调节pH为1~2，并用300W超声波超声20~30min，在40~50℃恒温水浴下浸提4~5h后，置于4~5℃避光处静置20~24h，将混合液抽滤，收集滤液，滤渣重复提取1~2次，合并滤液装入旋转蒸发仪中蒸发至膏状，得粗提葡萄皮花青素；（2）将上述粗提葡萄皮花青素，加入10~20mL无水乙醇中，以200~300r/min搅拌至色素完全溶解，加入质量分数为10%醋酸铅溶液沉降色素至无沉淀产生，抽滤，将沉淀浸泡在100~200mL质量分数为10%氯化氢乙醇溶液中，以200~300r/min搅拌10~15min，抽滤，收集滤液装入旋转蒸发仪中蒸发至膏状，转入冷冻干燥箱中冻干，得高纯葡萄皮花青素，备用；（3）称取300~500g新鲜胡萝卜，用去离子水洗涤3~5次后，切成1~5mm碎块，将胡萝卜碎块浸泡在质量分数为10%氯化钠丙酮溶液中脱水处理1~2h，加入50~100mL乙酸乙酯，在30~35℃恒温水浴下，用300W超声波超声辅助萃取30~40min，静置1~2h，收集上清液，得萃取液，再加入50~100mL乙酸乙酯重复萃取1~3次，合并萃取液，装入旋转蒸发仪中蒸发浓缩至原液体积的30~40%，将浓缩后的萃取液通过酸性氧化铝吸附柱2~3次，再用30~50mL石油醚以1~2mL/min通过吸附柱，收集洗脱液，重复洗脱2~3次，合并洗脱液，装入旋转蒸发仪中蒸发至膏状，转入冷冻干燥箱中冻干，得β‑胡萝卜素；（4）称取0.10~0.12g上述步骤（2）制备的高纯葡萄皮花青素加入1.0~1.1L去离子水中，搅拌混合均匀，得高纯葡萄皮花青素染料，称取5~6mg上述β‑胡萝卜素加入0.9~1.0L去离子水中，搅拌混合均匀，得β‑胡萝卜素染料，量取300~500mL高纯葡萄皮花青素染料与300~500mLβ‑胡萝卜素染料混合，并用冰醋酸调节pH为2~3，得太阳能电池用光敏染料。