一种利用高烧失硅藻蛋白石制作染敏电池光阳极的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用高烧失硅藻蛋白石制作染敏电池光阳极材料的方法。本发明专利技术将硅藻蛋白石的多孔性、TiO2的光电活性以及高烧失硅藻蛋白石中附着的生物质三者有机结合起来，制备出低成本、高活性的DSSC光阳极材料。本发明专利技术首先通过还原煅烧将高烧失量硅藻蛋白石表面沉积的生物质原位还原为多孔含碳前驱体，再引入无机钛盐在水热条件下与碳化硅藻蛋白石表面活性成分反应，从而改善TiO2纳米晶的结晶程度、分散性和附着牢固性。该方法生产工艺简单，对设备要求低，容易实现工业化生产，原料成本低，对环境适应性强，得到光阳极材料具有较高的性价比和染料饱和吸附量，显著提升染料敏化太阳能电池的短路电流和效能。

Making use of high fever diatom opal to make a photo anode material for dye sensitive battery

The invention relates to a method for making a photo anode material of a dye sensitive battery by using a high fever diatom opal. The invention combines the porosity of the diatom opal, the photoelectric activity of TiO2 and the three biomass attached to the high temperature diatom opal to prepare low cost and high activity DSSC anode material. The invention firstly by in situ biomass high igniion diatom opal surface deposition reduction of porous carbon calcination reduction, adding inorganic titanium salt reacts with the surface of the active ingredient in the diatom opal carbonization under hydrothermal conditions, so as to improve the crystallization degree of TiO2 nanocrystals, dispersion and adhesion firmness. This method has the advantages of simple production process, low requirement on equipment, is easy to realize industrialized production, low cost of raw materials, strong adaptability to the environment, light anode material has a high price and dye adsorption capacity, short-circuit current and efficiency significantly improve the dye-sensitized solar cell can.

【技术实现步骤摘要】
利用高烧失硅藻蛋白石制作染敏电池光阳极材料的方法
本专利技术属于矿物材料开发利用领域，特别涉及一种基于高烧失硅藻蛋白石矿物的高性能光电转换功能材料制备,既一种染料敏化太阳能电池阳极材料的制备方法。
技术介绍
随着能源危机以及环境污染、温室效应和臭氧层破坏等问题日益严重,人们对可再生绿色能源的需求持续的增加。太阳能因其清洁、无污染等特点而成为一种理想的备受关注的新能源。太阳能电池是开发利用太阳能最有效的方式之一。自从1991年瑞士洛桑联邦理工学院GraetZel教授成功制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)以来,其效率已逐渐接近商用太阳能电池的水平，作为一种价廉的非传统的太阳能电池,显示出极好的发展前景。制造高性能的多孔TiO2光阳极薄膜，一直是有效提升DSSC电池效率的关键。人们不断尝试提升TiO2光阳极的光利用率、光电转化率、电荷传输性能，降低团聚，改善薄膜的孔道结构等方式，制作高性能的DSSC光阳极材料。如【CN102568854A】介绍了一种低带隙半导体氧化物以及制造方法同时包含染料敏化太阳能电池。通过将碳、氮、氟和其组合的阴离子掺杂入纳米TiO2中，降低半导体氧化物的带隙能，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用高烧失硅藻蛋白石制作染敏电池光阳极材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：选用烧失量大于17wt％且纯度大于80wt％的硅藻蛋白石粉体(纯度以硅藻蛋白石的质量占其高温除碳灼烧品总质量的百分含量计)，置于600～1000℃的碳热还原条件下焙烧4～6h，得到生物质原位碳化的硅藻蛋白石，随后按照W碳化硅藻蛋白石：WTiO2＝0.2～0.76的质量比，将其加入到硫酸钛或硫酸氧钛水的溶液中，充分搅拌后，调节体系pH至2～6，转移至密闭反应釜内，升温至170～240℃，保温一定时间、冷却、固液分离、洗涤烘干，得到高烧失硅藻蛋白石基DSSC光阳极材料；所述的光阳极材料与适量胶结剂混合研磨制成浆液，涂敷...

【技术特征摘要】
1.一种利用高烧失硅藻蛋白石制作染敏电池光阳极材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：选用烧失量大于17wt％且纯度大于80wt％的硅藻蛋白石粉体(纯度以硅藻蛋白石的质量占其高温除碳灼烧品总质量的百分含量计)，置于600～1000℃的碳热还原条件下焙烧4～6h，得到生物质原位碳化的硅藻蛋白石，随后按照W碳化硅藻蛋白石：WTiO2＝0...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋引珊，徐远俊，李芳菲，薛兵，夏茂盛，杨晓东，巨昊，郭宏刚，任桂花，霍明远，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22