一種用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極制造技術(shù)

一種用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極，包括具有透明導(dǎo)電氧化物的基底，以及設(shè)置在所述具有透明導(dǎo)電氧化物的基底上的介孔碳負(fù)載的碳化物。所述碳化物為碳化釩、碳化鈦、碳化鋯、碳化鈮、碳化鉻、碳化鉬、碳化鎢中的一種或者其混合物。所述具有透明導(dǎo)電氧化物的基底為Glass/FTO、Glass/ITO、PEN/ITO、PET/ITO、PEN/AZO、PET/AZO、PEN/FTO、PET/FTO中的一種，或者具有導(dǎo)電特性的高分子材料，或者為金屬襯底透明導(dǎo)電氧化物基底。本實(shí)用新型專利技術(shù)所述的染料敏化太陽(yáng)電池低成本對(duì)電極不僅可提高DSCs的光電轉(zhuǎn)換效率，而且價(jià)格低廉，制備簡(jiǎn)單，是一種潛在的Pt對(duì)電極替代產(chǎn)品。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

—種用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極
本技術(shù)涉及太陽(yáng)能電池
，尤其涉及一種用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極。
技術(shù)介紹
近年來(lái)，由于金屬納米顆粒具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)，以及催化等特性，使得金屬納米顆粒表面吸附成為了研究熱點(diǎn)之一。對(duì)電極作為DSCs的重要組件，通常是將Pt薄膜吸附在導(dǎo)電基底上。對(duì)電極的主要作用是將外部電子傳輸?shù)骄哂醒趸€原電對(duì)的電解質(zhì)中，同時(shí)對(duì)氧化還原電對(duì)的還原過(guò)程起到催化作用。DSCs的研究目前集中在以下幾個(gè)方面電子傳輸過(guò)程的理論分析和模型建立，電子傳輸過(guò)程的理論分析和，電子傳輸過(guò)程的理論分析和模型建立，電解質(zhì)的固態(tài)化替代等。 在DSCs對(duì)電極方面的研究比較少。傳統(tǒng)DSCs對(duì)電極的制備通常是采用化學(xué)熱分解的方法， 將配制好的氯鉬酸溶液均勻的涂覆在導(dǎo)電玻璃基底上，在420°C下恒溫30 min,之后自然冷卻到80°C，形成具有良好導(dǎo)電和鏡面特征的鉬電極。或者通過(guò)射頻磁控濺射的方法低溫制備具有不同厚度的Pt對(duì)電極。雖然Pt對(duì)提高DSCs的效率作用明顯，但是由于Pt是貴金屬，儲(chǔ)量有限，價(jià)格昂貴，不易廣泛推廣使用。于是，尋求一種價(jià)格低廉，催化性能效果優(yōu)異的Pt替代材料成·為了本行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。故針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本案設(shè)計(jì)人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)，積極研究改良，于是有了技術(shù)一種用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的柔性載Pt對(duì)電極儲(chǔ)量有限，價(jià)格昂貴，不易廣泛推廣使用等缺陷提供一種用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極。本技術(shù)的又一目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的柔性載Pt對(duì)電極儲(chǔ)量有限，價(jià)格昂貴，不易廣泛推廣使用等缺陷提供一種具有該對(duì)電極的染料敏化太陽(yáng)電池。為了解決上述問(wèn)題，本技術(shù)提供一種用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極，所述用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極包括具有透明導(dǎo)電氧化物的基底，以及設(shè)置在所述具有透明導(dǎo)電氧化物的基底上的介孔碳負(fù)載的碳化物。可選的，所述碳化物為碳化釩、碳化鈦、碳化鋯、碳化鈮、碳化鉻、碳化鑰、碳化鎢中的一種或者其混合物。可選的，所述具有透明導(dǎo)電氧化物的基底為Glass/FT0、Glass/IT0、PEN/IT0、PET/ IT0、PEN/AZ0、PET/AZ0、PEN/FT0、PET/FT0中的一種，或者具有導(dǎo)電特性的高分子材料，或者為金屬襯底透明導(dǎo)電氧化物基底。可選的，所述介孔碳為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)本技術(shù)的又一目的，本技術(shù)提供一種染料敏化太陽(yáng)電池，所述染料敏化太陽(yáng)電池具有本技術(shù)所述的對(duì)電極。綜上所述，本技術(shù)所述的染料敏化太陽(yáng)電池低成本對(duì)電極不僅可提高DSCs 的光電轉(zhuǎn)換效率，而且價(jià)格低廉，制備簡(jiǎn)單，是一種潛在的Pt對(duì)電極替代產(chǎn)品。附圖說(shuō)明圖1所示為本技術(shù)用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極的結(jié)構(gòu)示意圖圖；圖2所示為本技術(shù)介孔碳負(fù)載的碳化釩的XRD圖譜圖3所示為本技術(shù)介孔碳負(fù)載的碳化釩的SM圖譜圖4所示為具有本技術(shù)所述低成本對(duì)電極的染料敏化太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率圖譜。具體實(shí)施方式為詳細(xì)說(shuō)明本技術(shù)創(chuàng)造的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)施例并配合附圖予以詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，圖1所示為本技術(shù)染料敏化太陽(yáng)電池的低成本對(duì)電極的結(jié)構(gòu)示意圖。所述用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極I包括具有透明導(dǎo)電氧化物的基底10，所述具有透明導(dǎo)電氧化物的基底 10 優(yōu)選的為 Glass/FT0、Glass/IT0、PEN/IT0、PET/IT0、PEN/AZ0、 PET/AZ0、PEN/FT0、PET/FT0中的一種，或者具有導(dǎo)電特性的高分子材料，或者為金屬襯底透明導(dǎo)電氧化物基底；介孔碳負(fù)載的碳化物11，所述介孔碳負(fù)載的碳化物11設(shè)置在所述具有透明導(dǎo)電氧化物的基底10上，所述碳化物為碳化釩、碳化鈦、碳化鋯、碳化鈮、碳化鉻、碳化鑰、碳化鎢中的一種或者其混合物。在本技術(shù)中，以介孔碳負(fù)載的碳化釩為例進(jìn)行闡述，不應(yīng)視為對(duì)本技術(shù)方案的限制。所述介孔碳負(fù)載碳化釩的制備方法包括第一、將2. 5g的F127溶于30 mL乙醇溶液中，攪拌直至完全溶解；第二、加入1. 65 g間苯二酹,0. 5mL乙酸,攪拌30 min ;第三、 加入O. 5 V0C13，攪拌30 min ;第四、加入3ml甲醛，攪拌30 min ;第五、將所得膠狀液體在 80°C恒溫3天；第六、在1100 °C燒結(jié)5 h，既得本技術(shù)所述的介孔碳負(fù)載的碳化釩。請(qǐng)參閱圖2，圖2所示為本技術(shù)介孔碳負(fù)載的碳化釩的XRD圖譜。其中，23. 6° 出現(xiàn)的衍射峰對(duì)應(yīng)著介孔碳。其它分別位于37. 28° ,43. 38° ,63. 14° ,75. 80° ,79. 86° 的五個(gè)衍射峰對(duì)應(yīng)碳化釩。請(qǐng)參閱圖3，圖3所示為本技術(shù)介孔碳負(fù)載的碳化釩的SM圖譜。從圖3可知，所述灰色網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為介孔碳，鑲嵌在其中的白色立方體為碳化釩。為獲得本技術(shù)所述的低成本對(duì)電極1，所述低成本對(duì)電極I的制備方法進(jìn)一步包括第一、取500mg的所述介孔碳負(fù)載的碳化釩，并加入4mL的異丙醇中，超聲分散 30min制成漿料；第二、將制備的漿料噴槍均勻的噴涂在FTO導(dǎo)電玻璃上；第三、在氮?dú)夥諊拢?00°C燒結(jié)30分鐘，制成本專利技術(shù)所述的低成本對(duì)電極。進(jìn)一步的，本技術(shù)包括一種具有所述低成本對(duì)電極的染料敏化太陽(yáng)電池，所述染料敏化太陽(yáng)電池的制備包括第一、 光陽(yáng)極的制作；在FTO導(dǎo)電玻璃上，用刮涂法將二氧化鈦漿料制備成Ti02薄膜，500°C燒結(jié)30分鐘，冷卻至80°C，在釕染料N719中浸泡16小時(shí)，制作成光陽(yáng)極。第二、電解液為含有Ι3_/Γ的乙腈溶液。第三、對(duì)電極為本技術(shù)所述介孔碳負(fù)載的碳化釩對(duì)電極。第四、將上述制作的光陽(yáng)極，對(duì)電極進(jìn)行組裝，用沙林膜封裝，然后在在中間夾層注入電解液，組裝成染料敏化太陽(yáng)能電池電池。請(qǐng)參閱圖4，圖4所示為具有本技術(shù)所述低成本對(duì)電極的染料敏化太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率圖譜。其中，方形代表以Pt為對(duì)電極的染料敏化太陽(yáng)能電池的1-V曲線，圓形代表以介孔碳負(fù)載的碳化釩為對(duì)電極的染料敏化太陽(yáng)能電池的1-V曲線。如表I所示， 以介孔碳負(fù)載的碳化釩為對(duì)電極的電池的開路電壓與填充因子都比相應(yīng)的以Pt對(duì)電極的電池的高。同時(shí)，以介孔碳負(fù)載的碳化釩為對(duì)電極的電池的光電轉(zhuǎn)換效率優(yōu)于以Pt對(duì)電極的電池的。綜上所述，本技術(shù)所述的用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極不僅可提高DSCs 的光電轉(zhuǎn)換效率，而且價(jià)格低廉，制備簡(jiǎn)單，是一種潛在的Pt對(duì)電極替代產(chǎn)品。本領(lǐng)域技術(shù)人員均應(yīng)了解，在不脫離本技術(shù)的精神或范圍的情況下，可以對(duì)本技術(shù)進(jìn)行各種修改和變型。因而，如果任何修改或變型落入所附權(quán)利要求書及等同物的保護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，認(rèn)為本技術(shù)涵蓋這些修改和變型。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極，其特征在于，所述對(duì)電極包括具有透明導(dǎo)電氧化物的基底，以及設(shè)置在所述具有透明導(dǎo)電氧化物的基底上的介孔碳負(fù)載的碳化物。

【技術(shù)特征摘要】
2012.06.06 CN 201220264223.51.一種用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極，其特征在于，所述對(duì)電極包括具有透明導(dǎo)電氧化物的基底，以及設(shè)置在所述具有透明導(dǎo)電氧化物的基底上的介孔碳負(fù)載的碳化物。2.如權(quán)利要求1所述的用于染料敏化太陽(yáng)電池的對(duì)電極，其特征在于，所述碳化物為碳化釩、碳化鈦、碳化鋯、碳化鈮、碳化鉻、碳化鑰、碳化鎢中的一種或者其混合物。3.如權(quán)利要求1所述的用于染料...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：翁韜，武明星，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：營(yíng)口奧匹維特新能源科技有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：