用于染料敏化太阳能电池的碳纳米管对电极的制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于染料敏化太阳能电池的碳纳米管对电极的制备方法，包括以下步骤：１）在碳基底上制作含有催化剂的膜，并将该碳基底放入反应室，排尽其中的空气，加热样品台至５００～１０００℃，其中所述催化剂至少包括Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ中的一种；２）通入碳源气体和保护气体，碳源气体流量为１～１００标准状态毫升／分钟，保护气体流量为１５０标准状态毫升／分钟，然后在等离子体起辉下保持５～５００分钟；３）关闭碳源气体，并停止起辉和加热；４）将反应室温度降至室温，关闭保护气体。该方法增强了催化剂在基底上的附着力，从而使由催化剂诱导生长的ＣＮＴ稳固地与基底结合，使所制备的碳纳米管对电极更适合于柔性电池的组装和运输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及染料敏化太阳能电池领域，特别涉及一种。
技术介绍
染料敏化太阳能电池包括电阳极、对电极和电解质。其中，电池对于对电极的要求是电阻低，催化活性高以及耐电解液的腐蚀性。通常，对电极由基底和催化活性层两部分组成，传统的染料敏化太阳能电池对电极采用的是载铂的导电玻璃，其不但增加了电池的成本和重量，而且不能应用于柔性电池中。碳作为一种储量高，价格便宜的材料，具有较好的电导性能和电化学催化活性以及耐腐蚀性，是一种理想的对电极替代材料。 在现有制备碳纳米管对电极的方法中，CN1868869中公开了一种将Ni粉和S粉铺撒在碳布上生长碳纳米管(CNT)的方法，另外专利技术人的在先申请200810118071.6中提到采用丝印，刮涂等方法将制作好的碳浆料直接涂覆在碳基底上，然后经过加热等处理方式将浆料中的非碳成分除去，从而得到碳纳米管对电极。然而由这上述方法所得到的碳材料与基底之间结合均不紧密，碳膜机械性能比较差，因此在组装和运输柔性电池过程中易脱落，不适合在实际中使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种碳材料与基底结合紧密的碳纳米管对电极的制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于染料敏化太阳能电池的碳纳米管对电极的制备方法，包括以下步骤：１）在碳基底上制作含有催化剂的膜，并将该碳基底放入反应室，排尽其中的空气，加热样品台至５００～１０００℃，其中所述催化剂至少包括Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ中的一种；２）通入碳源气体和保护气体，碳源气体流量为１～１００标准状态毫升／分钟，保护气体流量为１５０标准状态毫升／分钟，然后在等离子体起辉下保持５～５００分钟；３）关闭碳源气体，并停止起辉和加热；４）将反应室温度降至室温，关闭保护气体。

【技术特征摘要】
一种用于染料敏化太阳能电池的碳纳米管对电极的制备方法，包括以下步骤1)在碳基底上制作含有催化剂的膜，并将该碳基底放入反应室，排尽其中的空气，加热样品台至500～1000℃，其中所述催化剂至少包括Fe、Co、Ni中的一种；2)通入碳源气体和保护气体，碳源气体流量为1～100标准状态毫升/分钟，保护气体流量为150标准状态毫升/分钟，然后在等离子体起辉下保持5～500分钟；3)关闭碳源气体，并停止起辉和加热；4)将反应室温度降至室温，关闭保护气体。2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述步骤l)中所述膜的厚度在5nm 500nm之间。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述膜的厚度优选地在50nm 100nm之间。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳基底为膜状、片状或板状的碳材料，所述碳材料的面电阻在0.01 100Q/ 口之间，面密度在0. 001 0. 5g/ci^之间，厚度在0. 05mm 5mm之间。5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述碳材料为柔性石墨纸、碳纤维纸、碳板或碳片...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆波，李可心，罗艳红，李冬梅，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]