本发明专利技术NaYF4:Yb，Er修饰的染料敏化太阳能电池TiO2光阳极的制备方法，它涉及染料敏化太阳能电池TiO2光阳极的制备方法。本发明专利技术解决了现有的染料敏化太阳能电池TiO2光阳极太阳能利用率低的问题。方法：将TiO2粉末、NaYF4:Yb，Er粉末、乙基纤维素和松油醇混合均匀，陈化后得到浆料；再用流延法或丝网印刷法将浆料涂覆在FTO玻璃的导电面上，干燥后焙烧，得到NaYF4:Yb，Er修饰的染料敏化太阳能电池TiO2光阳极。该TiO2光阳极提高了光吸收强度和光谱响应范围，制备的染料敏化太阳能电池的光电转化效率为1.9％～2.7％。本发明专利技术的TiO2光阳极可用于太阳能电池。
【技术实现步骤摘要】
,Er修饰的染料敏化太阳能电池TiO<sub>2</sub>光阳极的制备方法
本专利技术涉及染料敏化太阳能电池TiO2光阳极的制备方法。
技术介绍
能源是人类社会的生存与发展的基础，为了解决日益严峻的能源危机与环境问题，实现可持续发展，研究者们把光伏能源列为21世纪最重要的新能源之一。染料敏化太阳能电池是最近20年基于纳米技术发展起来的一种新型、低成本太阳能电池，虽然其转换效率和稳定性有待提高，但是，该电池被誉为最有应用前景的太阳能电池之一，特别是在光伏产业中占有重要的一席之地。现有的染料敏化太阳能电池TiO2光阳极是将通过涂膜或丝网印刷法将TiA浆体覆在基底上，用于吸收太阳光，因为TiA的禁带宽度为3. &v，仅吸收太阳光谱中的紫外光，太阳能的利用率低，达不到产业化的目的。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有的染料敏化太阳能电池TW2光阳极太阳能利用率低的技术问题，而提供NaYF4Ib，Er修饰的染料敏化太阳能电池TW2光阳极的制备方法。NaYF4:Yb, Er修饰的染料敏化太阳能电池TW2光阳极的制备方法按以下步骤进行一、按TiO2粉末与NaYF4:Yb，Er粉末的质量比为1 0. 15 1. 65、Ti02粉末与乙基纤维素的质量比为1 0.25 0.40、TiO2粉末与松油醇的质量比为1 4. 8 4. 9的比例称取细度为200目 325目的TiO2粉末、细度为200目 325目的NaYF4: Yb，Er粉末、 乙基纤维素和松油醇并混合均勻，在室温下陈化3天 4天，得到浆料；二、用流延法将步骤一制备的浆料涂覆至FTO玻璃的导电面上，然后放在温度为75°C 85°C的干燥箱中干燥 5min lOmin，得到光阳极坯片；三、将步骤二得到的光阳极坯片放入温度为680°C 720°C 的马弗炉中焙烧12h 16h，得到NaYF4Ib，Er修饰的染料敏化太阳能电池TW2光阳极。NaYF4Ib，Er修饰的染料敏化太阳能电池TiO2光阳极的制备方法还可以按以下步骤进行一、按TiO2粉末与NaYF4:Yb，Er粉末的质量比为1 0. 15 1. 65、TiO2粉末与乙基纤维素的质量比为1 0.25 0.40、TiO2粉末与松油醇的质量比为1 4. 8 4. 9的比例称取细度为200目 325目的TiO2粉末、细度为200目 325目的NaYF4: Yb，Er粉末、 乙基纤维素和松油醇并混合均勻，在室温下陈化3天 4天，得到浆料；二、用丝网印刷法将步骤一制备的浆料涂覆至FTO玻璃的导电面上，然后放在温度为75°C 85°C的干燥箱中干燥5min IOmin ；三、重复步骤二的操作2 5次，得到光阳极坯片；四、将步骤三得到的光阳极坯片放入温度为680°C 720°C的马弗炉中焙烧1 ! 16h，得到NaYF4Ib，Er修饰的染料敏化太阳能电池TW2光阳极。本专利技术用上转换材料NaYF4Ib，Er修饰TiO2,增加了 DSSC在近红外光的吸收，使占全光谱太阳光43%的能量达到利用。本专利技术的NaYF4Ib，Er修饰的染料敏化太阳能电池TiO2光阳极的光电转化效率为1. 9% 2. 7%。本专利技术的NaYF4Ib，Er修饰的染料敏化太阳能电池T^2光阳极可用于太阳能电池。附图说明图1是具体实施方式十六的步骤一中的NaYF4Ib，Er的X射线衍射谱图；图2是具体实施方式十六的TiO2粉末和NaYF4Ib，Er修饰的TiO2粉末紫外-可见吸收光谱图，其中a为NaYF4Ib，Er修饰的TW2粉末的紫外-可见吸收光谱，b为TW2粉末的紫外-可见吸收光谱。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式的NaYF4Ib，Er修饰的染料敏化太阳能电池TiO2 光阳极的制备方法按以下步骤进行一、按TiO2粉末与NaYF4Ib，Er粉末的质量比为 1 0. 15 1.65、TiO2粉末与乙基纤维素的质量比为1 0.25 0.40、TiO2粉末与松油醇的质量比为1 4. 8 4. 9的比例称取细度为200目 325目的TW2粉末、细度为200 目 325目的NaYF4Ib，Er粉末、乙基纤维素和松油醇并混合均勻，在室温下陈化3天 4 天，得到浆料；二、用流延法将步骤一制备的浆料涂覆至FTO玻璃的导电面上，然后放在温度为75°C 85°C的干燥箱中干燥5min lOmin，得到光阳极坯片；三、将步骤二得到的光阳极坯片放入温度为680°C 720°C的马弗炉中焙烧1 ! 16h，得到NaYF4Ib，Er修饰的染料敏化太阳能电池TW2光阳极。本实施方式用上转换材料NaYF4Ib，Er修饰TiO2,增加了 DSSC在近红外光的吸收， 使占全光谱太阳光43%的能量达到利用。本实施方式的NaYF4Ib，Er修饰的染料敏化太阳能电池TW2光阳极的光电转化效率为1. 9% 2. 7%。本专利技术的NaYF4Ib，Er修饰的染料敏化太阳能电池T^2光阳极可用于太阳能电池。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中TiO2粉末与NaYF4Ib，Er粉末的质量比为1 0. 20 1. 50、TiO2粉末与乙基纤维素的质量比为 1 0.观 0. 38、Ti02粉末与松油醇的质量比为1 4. 82 4. 88。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中TW2粉末与 NaYF4Ib，Er粉末的质量比为1 0. 8、TiO2粉末与乙基纤维素的质量比为1 0. 30, TiO2 粉末与松油醇的质量比为1 4.85。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤一中 TiO2粉末的细度为220目 300目。其它与具体实施方式一至三之一相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤一中 TiO2粉末的细度为250目。其它与具体实施方式一至三之一相同。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤一中 NaYF4Ib，Er粉末的细度为220目 300目。其它与具体实施方式一至五之一相同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤一中 NaYF4Ib，Er粉末的细度为250目。其它与具体实施方式一至五之一相同。具体实施方式八本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是步骤一中室温陈化的时间为3. 5天。其它与具体实施方式一至七之一相同。具体实施方式九本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是步骤二中流延法是将浆料流至基片上，然后用刮刀将浆料刮平，在基片上形成一层均勻的浆料层。其它与具体实施方式一至八之一相同。具体实施方式十本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是步骤二中干燥温度为78°C 82°C、干燥时间为6min 9min。其它与具体实施方式一至九之一相同。具体实施方式十一本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是步骤二中干燥温度为80°C、干燥时间为8min。其它与具体实施方式一至九之一相同。具体实施方式十二 本实施方式与具体实施方式一至十一之一不同的是步骤三中焙烧温度为690°C 710°C、焙烧时间为1 15h。其它与具体实施方式一至i^一之一相同。具体实施方式十三本实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．ＮａＹＦ４：Ｙｂ，Ｅｒ修饰的染料敏化太阳能电池ＴｉＯ２光阳极的制备方法，其特征在于ＮａＹＦ４：Ｙｂ，Ｅｒ修饰的染料敏化太阳能电池ＴｉＯ２光阳极的制备方法按以下步骤进行：一、按ＴｉＯ２粉末与ＮａＹＦ４：Ｙｂ，Ｅｒ粉末的质量比为１∶０．１５～１．６５、ＴｉＯ２粉末与乙基纤维素的质量比为１∶０．２５～０．４０、ＴｉＯ２粉末与松油醇的质量比为１∶４．８～４．９的比例称取细度为２００目～３２５目的ＴｉＯ２粉末、细度为２００目～３２５目的ＮａＹＦ４：Ｙｂ，Ｅｒ粉末、乙基纤维素和松油醇并混合均匀，在室温下陈化３天～４天，得到浆料；二、用流延法将步骤一制备的浆料涂覆至ＦＴＯ玻璃的导电面上，然后放在温度为７５℃～８５℃的干燥箱中干燥５ｍｉｎ～１０ｍｉｎ，得到光阳极坯片；三、将步骤二得到的光阳极坯片放入温度为６８０℃～７２０℃的马弗炉中焙烧１２ｈ～１６ｈ，得到ＮａＹＦ４：Ｙｂ，Ｅｒ修饰的染料敏化太阳能电池ＴｉＯ２光阳极。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉林，张旭男，范瑞清，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93
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