染料敏化太阳电池用钙钛矿氧化物对电极材料

摘要

本发明公开了一种钙钛矿型氧化物薄膜电极及其制备方法和在染料敏化太阳电池领域中的应用，属染料敏化太阳电池领域。本发明通过溶胶‑凝胶（Sol‑Gel）法制备合成了钙钛矿型氧化物粉体，将粉体与溶剂、添加剂等混合获得浆料，并采用丝网印刷法沉积在导电薄膜基底上，经烧结制备染料敏化太阳电池用多孔钙钛矿型氧化物对电极。本发明的有益效果是，本发明的钙钛矿型氧化物对电极材料，催化性能较佳、化学性能稳定、价格低廉、来源广泛，大大降低了成本，有利于DSSCs的大规模产业化。

主权项

一种染料敏化太阳电池用的钙钛矿型氧化物对电极， 其特征在于：制备方法包括以下步骤：（1）称量0.005mol La（NiO₃）₃）•6H₂O，0.004mol Ni（NiO₃）₂）•6H₂O，0.001mol Fe（NiO₃）₃）•9H₂O，先后分别将各阳离子的硝酸盐溶解在去离子水中，与0.011mol络合剂EDTA充分混合，并加入0.033mol的乙二醇为粘稠剂；在不断搅拌的情况下通过滴加氨水或硝酸调节pH值稳定在约7，直至得到均匀透明溶液，并将其置于40‑70℃下缓慢蒸发水分，直至得到透明的凝胶；将凝胶在100℃下真空干燥12h，得到蜂窝状干凝胶，在空气中约300℃发生自燃，将燃烧产物研磨后在空气中进行进一步热处理，热处理温度范围为60‑900℃，升温速率为10℃•min^‑1；即得所需的钙钛矿型LaNi_0.8Fe_0.2O₃粉体；（2）按一定的质量比加入松油醇和乙基纤维素，其与LaNi_0.8Fe_0.2O₃粉体的质量比为W LaNi_0.8Fe_0.2O₃: W松油醇:W乙基纤维素=1:1:3；配置好的浆料研磨30分钟形成粘稠的适合刮涂的丝网印刷浆料；然后采用丝网印刷法沉积在导电薄膜基底上，印刷后的薄膜经干燥和在450℃烧结30分钟，随炉自然冷却，形成多孔薄膜，即为最终成为染料敏化太阳电池用多孔钙钛矿型氧化物薄膜对电极。