染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法

摘要

本发明公开的染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其步骤包括TiO2纳米晶体浆料制备、TiO2光散射层浆料制备及将TiO2纳米晶体浆料和TiO2光散射层浆料涂覆在FTO电极上，经烧结处理制得。采用本发明方法，原料易得，反应温度较低，尤其用PEG20000和2-乙基己醇制备TiO2纳米晶体浆料，可大大降低成本，同时提高能量转换效率。

主权项

染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其步骤如下：1)制备TiO2纳米晶体浆料：在有机钛盐溶液中滴加酸，有机钛盐和酸的重量比为4‑5:1，然后将有机钛盐和酸的混合液倒入重量为有机钛盐用量4—5倍的水中，搅拌产生沉淀；再加入重量为有机钛盐用量0.05‑0.1倍的酸，在60—85℃温度下解溶至少60分钟，得到泛蓝光的透明溶胶；把透明溶胶放入钛反应釜中，在200—250℃下，反应10—24小时，旋转蒸发除去水后加入成膜剂和分散溶剂，得到TiO2纳米晶体浆料，浆料中TiO2重量含量为：10—25％，成膜剂的重量含量为：2—10％；2)制备TiO2光散射层浆料：将粒径为200‑400nm的TiO2、成膜剂及分散剂混合，超声形成浆料，使浆料中TiO2重量含量为：20—35％，成膜剂重量含量为：2—10％；3)制备光阳极：清洗FTO电极，将清洗后的FTO电极在温度为50—80℃、摩尔浓度为30—60mM的TiCl4水溶液中浸泡20—60分钟；然后在FTO电极上涂覆一层厚度为5—15μm的步骤1)制备的TiO2纳米晶体浆料，于100—150℃温度下干燥3—10分钟；再涂覆一层厚度为2—10μm步骤2)制备的TiO2光散射层浆料，进行烧结，烧结程序为：经10分钟升温至325℃恒温5分钟，经5分钟升温至375℃恒温5分钟，经5分钟升温至450℃恒温15分钟，最后经5分钟升温至500℃恒温15分钟；取出烧结好的FTO电极，放入温度为50—80℃、摩尔浓度为30—60mM的TiCl4水溶液中浸泡20—60分钟，然后再经30分钟内升温至500℃恒温30分钟。