本发明专利技术提供了一种染料敏化太阳能电池，包括光电极、与光电极对置的对电极和保持在光电极与对电极之间的电解质溶液，所述光电极和对电极通过密封材料相接合，其中，所述对电极远离电解质溶液的一侧设有反射层。该染料敏化太阳能电池，通过反射层，能将没有被吸收的透过对电极侧透明基板的光反射到回太阳能电池中，再次吸收和利用，减少了光能的损失，提高了光电转换效率，降低了生产成本。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种染料敏化太阳能电池，包括光电极、与光电极对置的对电极和保持在光电极与对电极之间的电解质溶液，所述光电极和对电极通过密封材料相接合，其中，所述对电极远离电解质溶液的一侧设有反射层。该染料敏化太阳能电池，通过反射层，能将没有被吸收的透过对电极侧透明基板的光反射到回太阳能电池中，再次吸收和利用，减少了光能的损失，提高了光电转换效率，降低了生产成本。【专利说明】一种染料敏化太阳能电池
本专利技术涉及一种太阳能电池，尤其涉及一种染料敏化太阳能电池。
技术介绍
作为代替化石燃料的能源，利用了太阳光的太阳能电池受到关注，人们对其进行了各种研究。太阳能电池是一种将光能转换为电能的光电转换装置，由于以太阳光作为能源，所以对地球环境的影响极小，可以得到更广泛的普及。应用了由染料敏化的光感应电子移动的染料敏化型太阳能电池(Dye-SensitizedSolar Cell, DSSC)，近年来作为代替硅(Si)类太阳能电池等的下一代太阳能电池受到关注，并被广泛地研究。作为敏化染料，使用能够有效地吸收可见光附近的光的物质，例如钌(Ru)络合物等。作为染料敏化型太阳能电池，由于具有较高的光电转换效率，不需要真空装置等大花销的制造装置，而且能够使用氧化钛等便宜的半导体材料以极高的生产率简单地制造，所以有潜力成为新一代的太阳能电池。在染料敏化太阳能电池中一般使用钼膜作为对电极材料膜，具有光电转换效率高，性能稳定的特点。所以现在很多研究所正大力地研究，由钼电极作为染料敏化太阳能电池的对电极，钼电 极有三种制备方法: 1)磁控溅射； 2)用氯钼酸溶于乙醇或其它溶剂中，制成溶液，用喷射的方法涂布在对电极侧透明导电月旲上，烧结后制备； 3)氯钼酸溶于松油醇或其它高黏度的溶剂中，制成浆料，用丝网印刷的方法涂布在对电极侧透明导电膜上，烧结后制备。由磁控溅射制成的钼膜在染料敏化太阳能电池结构中具有两种功能，既可以作为对电极完成电子回路，又可以作为反射层，把没有被染料和Ti02膜吸收而透过Ti02膜的光反射回去，这部分光可以再次利用，提高光电转换效率。但是也有缺点:1.由磁控溅射制成的表面光滑如镜，与电解液接触面积不大，影响电子的传导；2.钼的反射系数不高，造成在反射过程中有很大部分光损耗；3.贵金属钼的使用量大，价格昂贵。而用第二，或第三种方法制备的钼膜由于只使用了少量的贵金属钼，所以价格低廉，并且在对电极侧透明导电膜上形成了纳米晶体，扩大与电解液的接触面积，增强电子传导，有利于电池性能的提高，但是缺点是，钼电极为半透明，没有反光效果，透过TiO2膜的光能无法再次利用，造成光能的大量损失，实际光电转换效率不高，限制了使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种染料敏化太阳能电池，能够减少光能的损失，提高光电转换效率，降低生产成本。本专利技术提供了一种染料敏化太阳能电池，包括光电极、与光电极对置的对电极和保持在光电极与对电极之间的电解质溶液，所述光电极和对电极通过密封材料相接合，其中，所述对电极远离电解质溶液的一侧设有反射层。优选地，所述反射层的组成材料选自银、铝和具有光反射性能的聚合物等中的至少一种组成。其中，按距所述电解质溶液由远至近的顺序，所述光电极包括光电极侧透明基板、光电极侧透明导电膜和承载有敏化染料的半导体多孔膜。其中，所述所述光电极侧透明基板为透明无机基板或透明塑料基板。优选地，所述透明无机基板为石英、蓝宝石或玻璃等。优选地，所述透明塑料基板的组成材料选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚砜和聚烯烃等中的至少一种。优选地，所述光电极侧透明导电膜的组成材料选自铟锡复合氧化物、掺氟二氧化锡、掺锑二氧化锡和二氧化锡中的至少一种。优选地，所述承载有敏化染料的半导体多孔膜中半导体材料可以为Ti02、Mg0、ZnO、SnO2, WO3> Fe203、ln203、Bi2O3, Nb2O5, SrTiO3, BaTiO3, ZnS, CdS, CdSe, CdTe, PbS、CuInS或InP等。优选地，承载在所述承载有敏化染料的半导体多孔膜上的敏化染料为钌联吡啶络合物。优选地，所述电解质溶液为氧化还原电对系统，其中，氧化还原电对可以为Br7Br2、_ / 氢醌、SCN7 (SCN)2, Fe2+/Fe3+ 或 Cu+/Cu2+ 等。其中，氧化还原电对可以为I'/Ι3_的电解质为碘和金属碘化盐或有机碘化盐的组合，其中，金属碘化盐中金属阳离子为Li+、Na+、K+、Cs+、Mg2+或Ca2+，有机碘化盐中有机阳离子为四烷基铵离子类、吡啶离子类或咪唑离子类季铵离子；氧化还原电对为Br7Br2的电解质为溴和金属溴化盐或有机溴化盐的组合，其中，金属溴化盐中金属阳离子为Li+、Na+、K+、Cs+、Mg2+或Ca2+，有机溴化盐中有机阳离子为四烷基铵离子类、吡啶离子类或咪唑离子类季铵离子。优选地，所述电解质溶液中电解质为氰亚铁酸盐和氰铁酸盐的组合、二茂铁和能够生成Fe(C5H5)2+离子的化合物的组合、多硫化钠或烷基硫醇和烷基化二硫的组合、碘和碘化锂或碘化钠或碘化咪唑的组合等中的一种。其中，所述能够生成Fe(C5H5)2+离子的化合物可以是电离产生Fe(C5H5)2+离子，也可以是发生化学反应生成Fe(C5H5)2+离子。优选地，所述能够生成Fe (C5H5) 2+离子的化合物可以是离子化合物，其阴离子可以为 NO3' SO42' Cl' Br' I'、F' CO广等。其中，所述电解质溶液的溶剂为极性溶剂或离子性溶液中的至少一种。优选地，所述极性溶剂选自乙腈、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、Y-丁内酯、吡啶和二甲基乙酰胺等中的至少一种。优选地，所述离子性溶液为甲基丙基碘化咪唑等。 另外，为了防止电解质溶液中的电子复合，优选地加入添加剂以提高开路电压或短路电流。作为这些添加剂，可以使用叔丁基吡啶、1-甲氧基苯并咪唑和含有烷基的羧酸中的至少一种，其中，所述烷基为C1-C20的烷基。按距所述电解质溶液由近至远的顺序，所述对电极包括对电极材料膜、对电极侧透明导电膜和对电极侧透明基板。优选对电极材料膜在电化学方面是稳定的，例如，可以使用钼、金、碳和导电性聚合物等。其中，所述对电极材料膜通过喷涂或丝网印刷的方法制备。例如，将对电极材料溶于溶剂中，制成溶液，用喷射的方法涂布在对电极侧透明基板的对电极侧透明导电膜上，烧结后制得对电极材料膜。 例如，将对电极材料溶于高黏度的溶剂中，制成浆料，用丝网印刷的方法涂布在对电极侧透明基板的对电极侧透明导电膜上，烧结后制得对电极材料膜。优选地，所述对电极侧透明导电膜的组成材料与所述光电极侧透明导电膜类似，可以选自铟锡复合氧化物、掺氟二氧化锡、掺锑二氧化锡和二氧化锡等中的至少一种。优选地，所述对电极侧透明基板的组成材料与所述光电极侧透明基板类似，可以为透明无机基板或透明塑料基板。其中，所述透明无机基板为石英、蓝宝石或玻璃等；所述透明塑料基板可以选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚砜和聚烯烃等中的至少一种。其中，在对电极侧透明基板上的设有电解质溶液注入孔，在将电解质溶液本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种染料敏化太阳能电池，其特征在于，包括光电极、与光电极对置的对电极和保持在光电极与对电极之间的电解质溶液，所述光电极和对电极通过密封材料相接合，其中，所述对电极远离电解质溶液的一侧设有反射层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李勇明，詹文海，杨松旺，沈沪江，刘岩，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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