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磁控溅射制备染料敏化太阳能电池

阅读:1023发布:2020-07-06

专利汇可以提供磁控溅射制备染料敏化太阳能电池专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 太阳能 电池 领域,具体涉及一种 磁控溅射 制备染料敏化 太阳能电池 的方法。磁控溅射制备染料敏化太阳能电池,采用如下步骤:制备氮掺杂 碳 膜;光 阳极 的制备;组装染料敏化太阳能电池。本发明磁控 溅射法 制备N掺杂碳膜对 电极 ,与未经过N掺杂的碳膜相比, 导电性 提高,表面形貌致密,组装电池后,光电转化率有所提高;在不同的N掺杂条件下,当通入N2的体积分数为30%时, 对电极 的 方 块 电阻 最低,表面形貌较致密,电池的光电转化率最高,为1.16%。,下面是磁控溅射制备染料敏化太阳能电池专利的具体信息内容。

1.磁控溅射制备染料敏化太阳能电池,其特征在于:采用如下步骤:
步骤1:制备氮掺杂膜:
(1)原材料的制备:准备靶材为石墨(99.9%),基片为FTO导电玻璃,N2和Ar的纯度均为99.999%待用;
(2)将玻璃基片分别用去离子、将NaOH溶液、无水乙醇声波
中各清洗并干燥;
步骤2:光阳极的制备:
(1)采用丝网印刷法在FTO导电玻璃上制备TiO2(P25);
(2)冷却至室温后,在0.5mmol/LN719染料中浸泡12h;
步骤3:组装染料敏化太阳能电池
将染料敏化后的TiO2光阳极与已制备好的N掺杂碳膜对电极相对夹好,加入液体电解质后密封,即得到染料敏化太阳能电池。
2.如权利要求1磁控溅射制备染料敏化太阳能电池,其特征在于:所述去离子水、将NaOH溶液、无水乙醇在超声波中的清洗时间为30min,烘干的时间为1h,烘干温度为80℃。
3.如权利要求1磁控溅射制备染料敏化太阳能电池,其特征在于:所述采用丝网印刷法在FTO导电玻璃上制备TiO2(P25)的方法为多孔光阳极在500℃烧结30 min。
4.如权利要求1磁控溅射制备染料敏化太阳能电池,其特征在于:所述液体电解质
0.1mol/L的 LiI+0.05mol/L 的I2。

说明书全文

磁控溅射制备染料敏化太阳能电池

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能电池领域,具体涉及一种磁控溅射制备染料敏化太阳能电池的方法。

背景技术

[0002] 传统的DSSCs的光阳极普遍采用纳米TiO2。多孔薄膜,纳米Ti02多孔薄膜虽然能充分吸附染料,但存在大量晶界,导致光生电子在传输过程中受到颗粒表面缺陷态能级的俘获和热释放的影响,使电子扩散系数小,复合率增加,制约了DSSCs电池光电转换效率的提高。目前证明一维的纳米结构有利于促进电子输运,因为一维纳米结构能提供直接的光生电子的通路,提高电子的扩散长度,减少电子的复合,增加电子寿命,进而提高光电转化的效率。因此人们正致于用Ti02纳米管阵列、纳米棒阵列、纳米线阵列来发展染料敏化太阳能电池。

发明内容

[0003] 本发明旨在提出一种利用磁控溅射制备染料敏化太阳能电池的方法。
[0004] 本发明的技术方案在于:磁控溅射制备染料敏化太阳能电池,采用如下步骤:
步骤1:制备氮掺杂膜:
(1)原材料的制备:准备靶材为石墨(99.9%),基片为FTO导电玻璃,N2和Ar的纯度均为99.999%待用;
(2)将玻璃基片分别用去离子、将NaOH溶液、无水乙醇声波
中各清洗并干燥;
步骤2:光阳极的制备:
(1)采用丝网印刷法在FTO导电玻璃上制备TiO2(P25);
(2)冷却至室温后,在0.5mmol/LN719染料中浸泡12h;
步骤3:组装染料敏化太阳能电池:
将染料敏化后的TiO2光阳极与已制备好的N掺杂碳膜对电极相对夹好,加入液体电解质后密封,即得到染料敏化太阳能电池。
[0005] 优选地,所述去离子水、将NaOH溶液、无水乙醇在超声波中的清洗时间为30min,烘干的时间为1h,烘干温度为80℃。
[0006] 优选地,所述采用丝网印刷法在FTO导电玻璃上制备TiO2(P25)的方法为多孔光阳极在500℃烧结30 min。
[0007] 或者优选地,所述液体电解质为0.1mol/L的 LiI+0.05mol/L 的I2。
[0008] 本发明的技术效果在于:(1)磁控溅射法制备N掺杂碳膜对电极,与未经过N掺杂的碳膜相比,导电性提高,表面形貌致密,组装电池后,光电转化率有所提高;
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