染料敏化纳米晶太阳电池光阳极薄膜的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种染料敏化纳米晶太阳电池光阳极薄膜的制造方法，以纳米结构复合型ＴｉＯ↓［２］粉末为原料，采用真空冷喷涂法在导电玻璃上沉积薄膜，经后处理形成多孔ＴｉＯ↓［２］薄膜。该方法制造的ＴｉＯ↓［２］薄膜具有新颖的多尺度孔道结构特征，即同时具有较小尺寸孔道和较大尺寸孔道，特别有利于染料向薄膜内部的扩散与吸附，有利于电解质载流子在薄膜内的传递，对于固体或准固体电解质的电池，该薄膜还利于电解质渗透扩散进入薄膜内部。从根本上避免了薄膜裂纹和泡孔等诸多形式的缺陷，薄膜均匀，薄膜与基体结合优异，薄膜厚度可在２μｍ～５０μｍ范围内灵活调控，其工艺简单灵活、量产成本低廉，可控性好，采用此薄膜组装的电池性能在若干性能方面可优于传统方法制备薄膜的电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳电池领域尤其是染料敏化太阳电池
，具体涉及一种染料敏化纳米晶太阳电池光阳极薄膜的制造方法。
技术介绍
太阳电池能够直接将太阳能转化成电能，是太阳能的主要利用形式之一。目前所研究的太阳电池主要包括：硅太阳电池、化合物半导体电池、聚合物膜太阳电池和染料敏化纳米晶太阳电池。自1991年Grtzel等在Nature上报道了染料敏化纳米晶太阳电池(dye-sensitized solar cell，DSC)的太阳能转化效率＞7％以来，DSC便受到了广泛的关注。迄今，DSC的能量转化效率已经超过了11％。DSC是由光阳极、对电极和电解质组成的。在导电玻璃基底上沉积的多孔TiO2膜吸附染料后构成光阳极。考虑到光电转化效率是由染料采光效率、电子从染料向TiO2膜的注入效率、电子在TiO2膜中的传递并达到导电玻璃的收集效率、电解质离子在TiO2膜中传递过程所决定。因此，对TiO2膜的具体要求是：(1)针状或近球状纳米颗粒堆积成的多孔膜，以提供更大的表面积，增加染料的吸附密度，提高采光效率；(2)纳米颗粒之间良好的连接，以增加电子在TiO2膜中良好的传递性能，提高收集效率；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种染料敏化太阳电池光阳极纳晶薄膜的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将纳米晶ＴｉＯ↓［２］分散在含有有机物的溶液中形成均匀浆体，然后经干燥、破碎制备成具有纳米结构特征的整体尺寸成微米或亚微米量级的ＴｉＯ↓［２］复合粉末； 采用真空冷喷涂法将ＴｉＯ↓［２］粉末沉积在导电玻璃导电侧表面，形成一定厚度的ＴｉＯ↓［２］薄膜；对沉积在导电玻璃表面的ＴｉＯ↓［２］薄膜进行后处理，以去除复合型喷涂粉末中的有机物。

【技术特征摘要】
1.一种染料敏化太阳电池光阳极纳晶薄膜的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将纳米晶TiO2分散在含有有机物的溶液中形成均匀浆体，然后经干燥、破碎制备成具有纳米结构特征的整体尺寸成微米或亚微米量级的TiO2复合粉末；采用真空冷喷涂法将TiO2粉末沉积在导电玻璃导电侧表面，形成一定厚度的TiO2薄膜；对沉积在导电玻璃表面的TiO2薄膜进行后处理，以去除复合型喷涂粉末中的有机物。2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述的导电玻璃是无机导电玻璃或柔软可变形的有机导电玻璃。3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述的真空冷喷涂法是采用气流在喷枪内将纳米结构复合型TiO2粉末的颗粒加速后在低压室中喷涂撞击导电玻璃基体表面形成TiO2薄膜。4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述的TiO2复合粉末的尺寸为0.05μm～2μm，所述的纳米晶TiO2的原始颗粒尺寸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长久，范圣强，杨冠军，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]