一种敏化太阳能电池用聚合物电解质的制备方法技术

本发明专利技术涉及敏化太阳能电池，特指一种敏化太阳能电池用聚合物电解质的制备方法。包括有序多孔聚合物薄膜的制备步骤1、聚合物电解质的制备步骤2、制备光阳极的步骤3、光阳极的敏化步骤4、制备对电极的步骤5和电池的组装步骤6，有序多孔聚合物薄膜的制备步骤为：首先利用单分散微球在基板上制备光子晶体薄膜：接着将聚合物前驱体溶液灌入上述薄膜的孔隙中，进行聚合或等待溶剂挥发；然后将聚合物中的微球去除，并将聚合物薄膜从基板上分离；聚合物电解质的制备步骤为：将制备的聚合物薄膜在电解液中浸泡，使其充分吸附电解液后即制成聚合物电解质。聚合物电解质的有序多孔结构可以提高电池的能量转换效率和在特定波长范围内的量子效率。

【技术实现步骤摘要】
一种敏化太阳能电池用聚合物电解质的制备方法
本专利技术涉及敏化太阳能电池，特指一种具有有序多孔结构的敏化太阳能电池用聚合物电解质的制备方法。
技术介绍
1991年，O’Regan和Grätzel报道了首例染料敏化太阳能电池，其能量转换效率为7%；至今，基于不同电解质和敏化剂的敏化太阳能电池效率已经突破11%，但其实用化仍依赖以下两个方面的突破：更高的能量转换效率（~15%）和更好的稳定性；短路光电流（Jsc）是影响染料敏化太阳能电池效率的重要因素之一，它主要由敏化剂（染料）所捕获光能的数量和电子在光阳极半导体中的输运决定；针对提高短路光电流的研究一般集中在新的染料的设计开发方面，因为被广泛使用的N719染料在600–750nm波长范围内的光吸收较弱，而AM1.5的太阳光中有超过60%的能量处于600nm波长以上的范围内；目前，无论是使用液态或固态电解质，能量转换效率领先的染料敏化太阳能电池均采用了新型染料，包括原有敏化剂的改进和给–受体取代的卟啉敏化剂（Donor–AcceptorSubstitutedPorphyrin）等；然而，单纯依赖新型染料目前仍不能完全解决染料敏化太阳能电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种敏化太阳能电池用聚合物电解质的制备方法，包括有序多孔聚合物薄膜的制备步骤1、聚合物电解质的制备步骤2、制备光阳极的步骤3、光阳极的敏化步骤4、制备对电极的步骤5和电池的组装步骤6，其特征在于：所述有序多孔聚合物薄膜的制备步骤为：首先利用单分散微球在基板上制备光子晶体薄膜：接着将聚合物前驱体溶液灌入上述薄膜的孔隙中，进行聚合或等待溶剂挥发；然后将聚合物中的微球去除，并将聚合物薄膜从基板上分离；所述聚合物电解质的制备步骤为：将步骤1）中制备的聚合物薄膜在电解液中浸泡，使其充分吸附电解液后即制成聚合物电解质。

【技术特征摘要】
1.一种敏化太阳能电池用聚合物电解质的制备方法，包括有序多孔聚合物薄膜的制备步骤1、聚合物电解质的制备步骤2、制备光阳极的步骤3、光阳极的敏化步骤4、制备对电极的步骤5和电池的组装步骤6，其特征在于：所述有序多孔聚合物薄膜的制备步骤为：首先利用单分散微球在基板上制备光子晶体薄膜：接着将聚合物前驱体溶液灌入上述薄膜的孔隙中，进行聚合；然后将聚合物中的微球去除，并将聚合物薄膜从基板上分离；所述聚合物电解质的制备步骤为：将步骤1)中制备的聚合物薄膜在电解液中浸泡，使其充分吸附电解液后即制成聚合物电解质；在聚合物电解质中形成有序多孔结构，即一种光子禁带结构，从而利用电解质来实现对特定波长范围内光的反射，提高敏化太阳能电池的性能。2.如权利要求1所述的一种敏化太阳能电池用聚合物电解质的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的利用单分散微球在基板上制备光子晶体薄膜指：a)将市售二氧化硅微球分散液离心纯化后得到微球再分散到市售分析纯乙醇中，调节其浓度为1wt％至10wt％；b)将清洁的市售玻璃载玻片斜插入到a)中制备的二氧化硅微球的乙醇分散液，并静置等待乙醇挥发后，即在玻璃基板上制得二氧化硅微球光子晶体薄膜。3.如权利要求2所述的一种敏化太阳能电池用聚合物电解质的制备方法，其特征在于：所述二氧化硅微球粒径为100nm至600nm。4.如权利要求1所述的一种敏化太阳能电池用聚合物电解质的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的聚合物前驱体溶液为含有引发剂和聚合物单体的溶液，称之为溶液A；聚合物溶液，称之为溶液B；或同时包含引发剂、聚合物单体和聚合物的溶液，称之为溶液C；所述溶液A指溶解引发剂偶氮二异丁腈AIBN的甲基丙烯酸缩水甘油酯，其中AIBN的用量为甲基丙烯酸缩水甘油酯质量的1％至10％；所述溶液B指聚偏氟乙烯PVdF的丙酮溶液、偏氟乙烯－六氟丙烯共聚物PVdF-HFP的丙酮溶液或聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液；其中聚合物的质量百分数为2％至10％；所述溶液C指含丙烯酸AA、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，董功雨，丁建宁，袁宁一，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32