染料敏化太阳电池光阳极的制备方法

摘要

一种染料敏化太阳电池光阳极的制备方法，以聚苯乙烯微球为模板，在导电玻璃表面制备具有球壳结构的TiO2织构缓冲层，采用水热法在具有织构缓冲层的导电玻璃上制备TiO2纳米棒阵列，制备成具有织构缓冲层的TiO2纳米棒阵列染料敏化太阳电池光阳极。本发明方法具有操作简单、生产成本低等优点。采用本发明所制备的光阳极经染料敏化后组装成电池，能有效地增大染料负载量及入射光吸收效率，电池的性能较好，电池的光电转化效率高，最高可达到2.02％。

主权项

一种染料敏化太阳电池光阳极的制备方法，它由下述步骤组成：(1)制备TiO2织构缓冲层将聚苯乙烯微球与乙醇按体积比为1∶100混合配制成悬浮液，导电玻璃浸入悬浮液中，在导电玻璃表面上覆盖聚苯乙烯微球，取出，空气中自然晾干，放入烘箱中80℃加热2小时；将钛酸丁酯与无水乙醇、二乙醇胺、去离子水按质量比为1∶6.47∶0.22∶0.1混合配制成混合溶液，将覆盖有聚苯乙烯微球的导电玻璃浸入混合溶液中，静置1～5分钟，取出，空气中自然干燥24小时，置于马弗炉中400～500℃煅烧1～4小时，室温冷却，在导电玻璃上形成TiO2织构缓冲层；上述的聚苯乙烯微球的粒径为0.2～1.0μm，2.5％w/v；导电玻璃为掺氟氧化锡导电玻璃或掺锡氧化铟导电玻璃；(2)制备染料敏化太阳电池光阳极将盐酸、去离子水、氯化钠饱和水溶液混合均匀，加入钛酸丁酯，氯化钠饱和水溶液与去离子水、盐酸、钛酸丁酯的体积比为1∶1.2～4∶2～8∶0.1～0.4，搅拌5～10分钟，得到前驱液；将表面形成有TiO2织构缓冲层的导电玻璃放入聚四氟乙烯内衬中，加入聚四氟乙烯内衬体积70％～85％的前驱液，将聚四氟乙烯内衬放入反应釜内，反应釜置于烘箱中120～180℃水热反应12～18小时，自然冷却，取出导电玻璃，用去离子水冲洗，室温自然晾干，在TiO2织构缓冲层上形成TiO2纳米棒阵列，制备成染料敏化太阳电池光阳极。