本发明专利技术公开一种染料敏化太阳能电池电极的制备方法，涉及金属电极的表面钝化工艺，在透明导电玻璃基板上印刷铝金属栅极，干燥烧结后放入铝无铬钝化液中钝化处理；与现有技术相比，本发明专利技术提供的染料敏化太阳能电池电极的制备方法，通过将电池模块中制作的金属栅极进行钝化处理生成保护膜，避免了后期四氯化钛溶液处理工艺中电极被腐蚀的现象及金属栅极长期放置在电解质溶液中被腐蚀的问题，这种方法不需要重新制作绝缘层来保护电极，缩短了制作时间，简化了制作工艺，降低了制作成本，保证电池模块的长期稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池
，涉及。
技术介绍
太阳能电池由于可以利用太阳光作为替代化石燃料的能源用于发电而受到瞩目。 目前实用的采用结晶硅基板的太阳能电池及薄膜硅太阳能电池，前者存在硅基板制造成本 较高的问题，而后者也由于要使用多种半导体制备用气体及复杂的装置，存在成本高的问 题。染料敏化太阳能电池，由于其结构简单、成本低廉而受到关注。大面积电池模块制作，使用的都是带有透明导电膜的玻璃或其它柔性基板，为了 克服透明导电膜方阻较大的问题，普遍采用在导电基底上设置金属或其它高电导率材料作 为栅电极，减少电子在导电膜中传输的距离，提高电池的性能。同时必须在金属栅电极的表 面制备一层绝缘层进行栅电极的保护，以防止电解液对栅电极金属的腐蚀，绝缘层材料包 括高分子材料、高分子粘合剂、玻璃材料、陶瓷材料等，也有报道直接采用在1_/13_氧化还原 电解质中稳定性较好的镍金属作为栅电极，而不需要制备绝缘层。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，通过将制作的 金属栅极进行钝化处理，使金属栅极表面生成一层保护膜，保证在四氯化钛溶液处理和电 解质溶液中金属栅极不会被腐蚀以及保持电池模块的长期稳定性。本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现的，一种染料敏化太阳能电池电极的 制备方法，包括如下步骤1)在透明导电玻璃基板上，按照设计的图形印刷铝金属栅极，在干燥箱中 130-150 °C下干燥10-20min，然后在电阻炉中进行烧结，烧结温度为500-600 V，保温 20-30min，烧结后厚度在5-30 μ m ；2)待炉温降低到室温后取出导电玻璃基板放入PH值为6-7、温度为40_55°C的钝 化液中浸渍10-15min ；3)钝化处理后的导电玻璃基板用去离子水冲洗IOmin后，在干燥箱中100-120°C 下干燥20-30min。所述的透明导电玻璃为掺铟氧化锡导电玻璃或掺氟氧化锡导电玻璃。所述的钝化液为市售ANC-40钝化液加水稀释4-5倍，通过加入氢氧化钠和磷酸调 节PH值至6-7。由于介质的作用金属被腐蚀而生成的产物如果具有致密的结构，形成了一层薄膜 (厚度往往有几个到上百个A)，紧密覆盖在金属的表面，则改变了金属的表面状态，使金属 的电极电位大大向正方向跃变，使其失去了原有的特性，而成为耐蚀的钝态。这种活性金属 或合金，其化学活性大大降低，而成为贵金属状态的现象，被称为钝化。金属的钝化也可能是自发的过程、在工业上是用钝化剂对金属进行钝化处理，形成一层保护膜。在本专利技术中将电池模块中制作的金属栅极进行钝化生成保护膜，从而不需要再制 作绝缘层来保护电极，以解决后期四氯化钛溶液处理工艺和电解质溶液中金属栅极被腐蚀 的问题。与现有技术相比，本专利技术提供的染料敏化太阳能电池电极的制备方法，通过将电 池模块中制作的金属栅极进行钝化处理生成保护膜，避免了后期四氯化钛溶液处理工艺中 电极被腐蚀的现象及金属栅极长期放置在电解质溶液中被腐蚀的问题。这种方法不需要重 新制作绝缘层来保护电极，缩短了制作时间，简化了制作工艺，降低了制作成本，保证电池 模块的长期稳定性。具体实施例方式以下对本专利技术的染料敏化太阳能电池电极制备方法作进一步详细说明实施例1将透明导电ITO玻璃基板依次用洗洁精、丙酮、乙醇、去离子水进行超声波清洗， 每次清洗时间分别为5-20min，清洗完毕后用气枪吹干备用；在导电玻璃基板上，按照设计 的图形通过丝网印刷方法印刷铝栅极，在干燥箱中140°C下干燥15min，后在电阻炉中进行 烧结，烧结温度为550°C，保温25min，烧结后厚度为8 μ m ；将市售ANC-40铝无铬钝化液，加 去离子水稀释5倍，调节钝化液PH值为6，加热钝化液温度至50°C;待炉温降低到室温后取 出玻璃基板，放入钝化液中浸泡15min ；后取出玻璃基板立即用去离子水反复冲洗lOmin， 放入干燥箱中110°C下干燥25min。实施例2将透明导电FTO玻璃基板依次用洗洁精、丙酮、乙醇、去离子水进行超声波清洗， 每次清洗时间分别为5-20min，清洗完毕后用气枪吹干备用；在导电玻璃基板上，按照设计 的图形通过丝网印刷方法印刷铝栅极，在干燥箱中130°C下干燥20min，后在电阻炉中进行 烧结，烧结温度为500°C，保温30min，烧结后厚度为15 μ m ；将市售ANC-40铝无铬钝化液， 加去离子水稀释4倍，调节钝化液PH值为6. 5，加热钝化液温度至40°C ；待炉温降低到室 温后取出玻璃基板，放入钝化液中浸泡12min ；后取出玻璃基板立即用去离子水反复冲洗 lOmin，放入干燥箱中100°C下干燥30min。实施例3将透明导电FTO玻璃基板依次用洗洁精、丙酮、乙醇、去离子水进行超声波清洗， 每次清洗时间分别为5-20min，清洗完毕后用气枪吹干备用；在导电玻璃基板上，按照设计 的图形通过丝网印刷方法印刷铝栅极，在干燥箱中150°C下干燥lOmin，后在电阻炉中进 行烧结，烧结温度为600°C，保温20min，烧结后厚度为25 μ m ；将市售ANC-40铝无铬钝化 液，加去离子水稀释4倍，调节钝化液PH值为7，加热钝化液温度至55°C ；待炉温降低到室 温后取出玻璃基板，放入钝化液中浸泡IOmin ；后取出玻璃基板立即用去离子水反复冲洗 lOmin，放入干燥箱中120°C下干燥20min。以上所述仅为本专利技术的优选实施例，故凡应用本专利技术说明书所作的等效变化，均 同理皆包含于本专利技术的范围内。权利要求，其特征在于，该方法包括如下步骤1)在透明导电玻璃基板上，按照设计的图形印刷铝金属栅极，在干燥箱中130-150℃下干燥10-20min，然后在电阻炉中进行烧结，烧结温度为500-600℃，保温20-30min，烧结后厚度在5-30μm；2)待炉温降低到室温后取出导电玻璃基板放入PH值为6-7、温度为40-55℃的钝化液中浸渍10-15min；3)钝化处理后的导电玻璃基板用去离子水冲洗10min后，在干燥箱中100-120℃下干燥20-30min。2.根据权利要求1所述，其特征在于，所述 的透明导电玻璃为掺铟氧化锡导电玻璃或掺氟氧化锡导电玻璃。3.根据权利要求1所述，其特征在于，所述 的钝化液为市售ANC-40钝化液加水稀释4-5倍，通过加入氢氧化钠和磷酸调节PH值至 6-7。全文摘要本专利技术公开，涉及金属电极的表面钝化工艺，在透明导电玻璃基板上印刷铝金属栅极，干燥烧结后放入铝无铬钝化液中钝化处理；与现有技术相比，本专利技术提供的染料敏化太阳能电池电极的制备方法，通过将电池模块中制作的金属栅极进行钝化处理生成保护膜，避免了后期四氯化钛溶液处理工艺中电极被腐蚀的现象及金属栅极长期放置在电解质溶液中被腐蚀的问题，这种方法不需要重新制作绝缘层来保护电极，缩短了制作时间，简化了制作工艺，降低了制作成本，保证电池模块的长期稳定性。文档编号H01L51/48GK101887805SQ20101021258公开日2010年11月17日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日专利技术者王香 申请人:彩虹集团公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种染料敏化太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：１）在透明导电玻璃基板上，按照设计的图形印刷铝金属栅极，在干燥箱中１３０－１５０℃下干燥１０－２０ｍｉｎ，然后在电阻炉中进行烧结，烧结温度为５００－６００℃，保温２０－３０ｍｉｎ，烧结后厚度在５－３０μｍ；２）待炉温降低到室温后取出导电玻璃基板放入ＰＨ值为６－７、温度为４０－５５℃的钝化液中浸渍１０－１５ｍｉｎ；３）钝化处理后的导电玻璃基板用去离子水冲洗１０ｍｉｎ后，在干燥箱中１００－１２０℃下干燥２０－３０ｍｉｎ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王香，
申请(专利权)人：彩虹集团公司，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]
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