含碲对电极、具有该对电极的太阳能电池及其制造方法技术

技术编号:10425408 阅读:135 留言:0更新日期:2014-09-12 15:47
一种含碲对电极,为具有碲化物之导电玻璃基片,碲化物为碲化钴、碲化镍的其中之一,或者其混合物。含碲对电极的制造方法,包括:含碲对电极的反应原料配制;低温反应,将反应混合物放入反应釜密封,并置于具有预设温度的烘箱中反应;冷却洗涤;高温烧结,将干燥后之固体物置于管式炉中,在氮气氛围下进行烧结;含碲对电极制造。本发明专利技术太阳能电池采用含碲对电极,不仅光电转换效率大幅度提升,而且所述含碲对电极成本低廉,适于产业化发展需要。同时,所述含碲对电极之制造方法采用低温反应和高温烧结工艺,所获得的含碲对电极不仅催化性能优异,而且制造工艺简单,避免了传统工艺制备所需的苛刻条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能
,尤其涉及一种。
技术介绍
染料敏化太阳能电池(Dye Sensitized Solar Cells, DSCs)凭借其生产工艺简单、制造成本低廉、理论光电转换效率高,且应用前景良好等优势引起了各界的广泛关注。在制作成本方面,染料敏化太阳能电池的制作成本仅为传统硅太阳能电池制作成本的1/5?1/10,且其理论使用寿命可达20年以上。众所周知地,在染料敏化太阳能电池中,所述对电极主要用于传输光阳极传入的电子,以及对电解液中的氧化还原电对之还原反应起到催化作用。目前,现有的染料敏化太阳能电池之对电极通常使用贵金属钼(Pt),其制备方法包括热解法、电镀法、溅射法等。在具有钼对电极的染料敏化太阳能电池中,虽然其催化活性较高,但是作为对电极的贵金属钼之地储含量较少,价格昂贵,极大地限制了染料敏化太阳能电池的产业化发展。寻求一种价格低廉,来源丰富,且制造工艺简便,适于产业化生产的对电极及其制造方法已成为本领域亟待解决的技术问题之一。故针对现有技术存在的问题,本案设计人凭借从事此行业多年的经验,积极研究改良,于是有了本专利技术一种含碲对电极、具有该对电极的染料敏化太阳能电池及其制造方法。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术中,传统的太阳能电池工艺复杂,制造成本昂贵,工艺条件苛刻等缺陷提供一种含締对电极。本专利技术之又一目的是针对现有技术中,传统的太阳能电池工艺复杂,制造成本昂贵,工艺条件苛刻等缺陷提供一种具有含碲对电极的太阳能电池。本专利技术之第三目的是针对现有技术中,传统的太阳能电池工艺复杂,制造成本昂贵,工艺条件苛刻等缺陷提供一种含碲对电极之制造方法。为实现本专利技术之第一目的,本专利技术提供一种含碲对电极,所述含碲对电极为具有碲化物之导电玻璃基片。可选地,所述碲化物为碲化钴、碲化镍的其中之一,或者其混合物。为实现本专利技术之又一目的,本专利技术提供一种含碲对电极,当所述含碲对电极为碲化钴对电极时,所述締化钴对电极的制造方法,包括:执行步骤S1:含碲对电极之碲化钴对电极的反应原料配制,所述含碲对电极之碲化钴对电极的配制进一步包括:(I)量取NaOH粉体和KOH粉体,并置于研钵中研磨均匀,形成第一混合物,随后将所述第一混合物添加至反应釜中;(2)将碲粉和CoSO4.7H20混合,并量取作为还原剂的NaBH4添加至所述碲粉和CoSO4.7H20的混合物中,待研磨均匀后,形成第二混合物,并将所述第二混合物添加至所述反应釜中,并进一步在所述反应釜中将所述第一混合物和第二混合物混合均匀;执行步骤S2:低温反应,所述低温反应为将所述具有第一混合物和第二混合物的所述反应釜密封,并置于具有预设温度的烘箱中进行反应;执行步骤S3:冷却洗涤,所述冷却洗涤为关闭所述烘箱,将所述反应釜冷却至室温,采用去离子水将反应后之固体物溶解后移出,并依次使用去离子水、稀盐酸、无水乙醇进行洗涤离心,随后将所述固体物置于真空干燥箱烘干;执行步骤S4:高温烧结,所述高温烧结为将所述干燥后之固体物置于管式炉中,在氮气氛围下进行烧结,冷却后即获得所述含碲对电极之碲化钴(CoTe)粉体;执行步骤S5:含碲对电极制造,所述含碲对电极制造为将所述碲化钴粉体与锆珠混合,再加入异丙醇溶液后进行球磨,随后喷涂于导电玻璃基片上,并置于管式炉中,在氮气氛围下烧结,以形成所述含碲对电极之碲化钴对电极。当所述含碲对电极为碲化镍对电极时,所述含碲对电极之碲化镍对电极的制造方法,包括:执行步骤S1:含碲对电极之碲化镍对电极的反应原料配制,所述含碲对电极之碲化镍对电极的反应原料配制进一步包括:(I)量取NaOH粉体和KOH粉体,并置于研钵中研磨均匀,形成第三混合物,随后将所述第三混合物添加至反应釜中;(2)将碲粉和NiCl2.6H20混合,并量取作为还原剂的NaBH4添加至所述碲粉和NiCl2.6Η20的混合物中,待研磨均匀后,形成第四混合物,并将所述第四混合物添加至所述反应釜中,并进一步在所述反应釜中将所述第三混合物和第四混合物混合均匀;执行步骤S2:低温反应,所述低温反应为将所述具有第三混合物和第四混合物的所述反应釜密封,并置于具有预设温度的烘箱中进行反应;执行步骤S3:冷却洗涤,所述冷却洗涤为关闭所述烘箱,将所述反应釜冷却至室温,采用去离子水将反应后之固体物溶解后移出,并依次使用去离子水、稀盐酸、无水乙醇进行洗涤离心,随后将所述固体物置于真空干燥箱烘干;执行步骤S4:高温烧结,所述高温烧结为将所述干燥后之固体物置于管式炉中,在氮气氛围下进行烧结,冷却后即获得所述含碲对电极之碲化镍(NiTe2)粉体;执行步骤S5:含碲对电极制造,所述含碲对电极制造即将所述碲化镍粉体与锆珠混合,在加入异丙醇溶液后进行球磨,随后喷涂于导电玻璃基片上,并置于管式炉中,在氮气氛围下烧结,以形成所述含碲对电极之碲化镍对电极。可选地,所述烘箱之预设温度为180?230°C,在所述烘箱中的反应时间为36?60h。可选地,依次使用所述去离子水、稀盐酸、无水乙醇进行洗涤离心的次数为3?5次,所述真空干燥箱的烘干温度为40?60°C。可选地,所述管式炉的烧结温度为360?450°C,所述烧结时间为0.5?1.5h。为实现本专利技术之第三目的,本专利技术提供一种染料敏化太阳能电池,所述染料敏化太阳能电池具有含碲对电极。综上所述,本专利技术所述染料敏化太阳能电池采用含碲对电极,不仅光电转换效率大幅度提升,而且所述含碲对电极成本低廉,适于产业化发展需要。同时,所述含碲对电极之制造方法采用低温反应和高温烧结工艺,所获得的含碲对电极不仅催化性能优异,而且制造工艺简单,避免了传统工艺制备所需的苛刻条件。【附图说明】图1所示为本专利技术含碲对电极之碲化钴对电极的制造流程图;图2所示为本专利技术含碲对电极之碲化镍对电极的制造流程图;图3所示为含締对电极之締化钴、締化镍低温反应后的XRD图谱;图4所示为含締对电极之締化钴、締化镍高温烧结后的XRD图谱;图5所示为含碲对电极之碲化钴对电极的SHM图谱;图6所示为含締对电极之締化镍对电极的SEM图谱;图7所示为碲化钴对电极、碲化镍对电极和钼对电极在Ι37I电对的电解液中循环伏安曲线;图8所示为分别由碲化钴对电极、碲化镍对电极和钼对电极组装的染料敏化太阳能电池的1-V曲线。【具体实施方式】为详细说明本专利技术创造的
技术实现思路
、构造特征、所达成目的及功效,下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。第一实施方式作为本专利技术的第一实施方式,非限制性的列举,所述太阳能电池为染料敏化太阳能电池,所述染料敏化太阳能电池的含締对电极为締化钴(CoTe)对电极,在第一实施方式中所述的碲化钴对电极的制备方法所涉及的原料之具体重量、比例等仅为列举,不应视为对本专利技术之技术方案的限制。作为本领域技术人员,容易根据本实施方式之技术方案,合理调整各原料之重量、比例等实现本专利技术之有益效果。请参阅图1,图1所示为本专利技术含締对电极之締化钴对电极的制造流程图。所述含碲对电极之碲化钴对电极的制造方法,包括:执行步骤Sla:含碲对电极之反应原料配制,当所述含碲对电极为碲化钴对电极时,所述含締对电极之締化钴对电极的配制进一步包括:(I)量取NaOH粉体和KOH粉体,并置于研钵中研磨均匀,形成第一混合物,随后将所述第一混合物添加至反应釜本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种含碲对电极,其特征在于,所述含碲对电极为具有碲化物之导电玻璃基片。

【技术特征摘要】
1.一种含締对电极,其特征在于,所述含締对电极为具有締化物之导电玻璃基片。2.如权利要求1所述的含碲对电极,其特征在于,所述碲化物为碲化钴、碲化镍的其中之一,或者其混合物。3.如权利要求2所述的含碲对电极,其特征在于,所述碲化物为碲化钴。4.如权利要求3所述的含碲对电极,其特征在于,所述具有碲化钴的对电极之制造方法,包括: 执行步骤S1:含碲对电极之碲化钴对电极的反应原料配制,所述含碲对电极之碲化钴对电极的配制进一步包括: (1)量取NaOH粉体和KOH粉体,并置于研钵中研磨均匀,形成第一混合物,随后 将所述第一混合物添加至反应釜中; (2)将碲粉和CoSO4.7H20混合,并量取作为还原剂的NaBH4添加至所述碲粉和CoSO4.7H20的混合物中,待研磨均匀后,形成第二混合物,并将所述第二混合物添加至所述反应釜中,并进一步在所述反应釜中将所述第一混合物和第二混合物混合均匀; 执行步骤S2:低温反应,所述低温反应为将所述具有第一混合物和第二混合物的所述反应釜密封,并 置于具有预设温度的烘箱中进行反应; 执行步骤S3:冷却洗涤,所述冷却洗涤为关闭所述烘箱,将所述反应釜冷却至室温,采用去离子水将反应后之固体物溶解后移出,并依次使用去离子水、稀盐酸、无水乙醇进行洗涤离心,随后将所述固体物置于真空干燥箱烘干; 执行步骤S4:高温烧结,所述高温烧结为将所述干燥后之固体物置于管式炉中,在氮气氛围下进行烧结,冷却后即获得所述含碲对电极之碲化钴(CoTe)粉体; 执行步骤S5:含碲对电极制造,所述含碲对电极制造为将所述碲化钴粉体与锆珠混合,再加入异丙醇溶液后进行球磨,随后喷涂于导电玻璃基片上,并置于管式炉中,在氮气氛围下烧结,以形成所述含碲对电极之碲化钴对电极。5.如权利要求2所述的含碲对电极,其特征在于,所述碲化物为碲化镍。6.如权利要求5所述的含碲对电极,其特征在于,所述具有碲化镍的对电极之制造方法,包括: 执行步骤S1:含締对电极之...

【专利技术属性】
技术研发人员:过家好马廷丽严学庆
申请(专利权)人:大连理工大学江苏欧力特能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁;21

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1