染料敏化太陽能電池制造過程中染料溶液的重復(fù)使用與再生方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了染料敏化太陽能電池制造過程中染料溶液的重復(fù)使用與再生方法，具體涉及一種染料敏化太陽能電池制造過程中原位再生染料溶液的方法，所述方法包括：通過高效液相色譜（HPLC）和/或紫外分光光度計(jì)分析溶液濃度的變化；以及根據(jù)溶液濃度的變化補(bǔ)加染料來再生染料溶液。相對于傳統(tǒng)染料溶液單次使用的方式，這種方法極大的提高了染料與溶劑的利用率，大大地減少了它們的浪費(fèi)與損失。
【專利說明】染料敏化太陽能電池制造過程中染料溶液的重復(fù)使用與再生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種染料敏化太陽能電池制造過程中染料溶液的重復(fù)使用與再生方法。
技術(shù)背景
[0002]目前在染料敏化太陽能電池的制造過程中，TiO2電極的染料浸泡的一般方法是采用新配制的染料溶液，并為保證染料溶液的使用效果，一般不會多次重復(fù)使用染料溶液.眾所周知染料及染料溶液的成本比較高，所以這種制造方式就會造成很大的染料及溶劑的浪費(fèi)。
[0003]然而在本發(fā)明中，采用HPLC同步分析染料溶液的組成變化以及紫外分光光度計(jì)同步確認(rèn)染料溶液的濃度，不僅可以從染料溶液的組分以及濃度來判斷染料溶液是否繼續(xù)使用，還可以將因?yàn)闈舛冉档突蚣兌茸兊投У娜玖先芤和ㄟ^一定的方法使之再生，這將對提高染料敏化太陽能電池的生產(chǎn)效率以及降低成本有著十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是在染料敏化太陽能電池制造過程中減少染料以及溶劑的浪費(fèi)，能將已有的染料溶液進(jìn)行重復(fù)利用，并根據(jù)TiO2電極在染料浸泡過程中的特性，可以通過HPLC與紫外分光光度計(jì)對染料溶液進(jìn)行表征以判斷重復(fù)利用過的染料溶液是否可以繼續(xù)使用以及如何再生。
[0005]一方面，本發(fā)明提供一種染料敏化太陽能電池制造過程中原位再生染料溶液的方法，所述方法包括:
[0006](I)通過高效液相色譜(HPLC)和/或紫外分光光度計(jì)分析溶液濃度的變化；以及
[0007](2)根據(jù)溶液濃度的變化補(bǔ)加染料來再生染料溶液。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中，所述染料溶液中的溶劑選自水、二甲基亞砜、乙腈、叔丁醇、甲醇、乙醇、四氫呋喃、N, N- 二甲基甲酰胺、N, N- 二甲基乙酰胺或者以上各種溶劑的混合溶劑。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中，所述染料選自N3、N749、黑色染料(Black dye，商品名，結(jié)構(gòu)見下表)、N712、Z907、Cl、C3、N845、Z910、N621、K8、K19、N719、N820、Z907Na、N886、N945、N955、K73、K51、K60、K77、N918、K68、C101、C102、C104、C103、C105、C106、C107、Z991、RuPc、K9、K23、CYC-Bl3, IJ_1、3T、ΥΕ05、CYC-B5、Η105、BPFC、N1044、BTC-2、H102、CYC-B12、m-BL-5、m-BL-6、CYC-B11、SJff-E 1、Ru_c、CBTR、DCSC13、HRS-1、Ru-EDOT、C108、C109、LSO1、J8、J13、J16、DCP2-TBA、CYC-PU Ru-U HRD-U HRD-2, JK85、JK86、J2、JFl ?JF2、Rut-A,Rut-B、LXJ-1、CYC-B7、Rul ?12、JF5.6.7、JK-91、JK-92、TT-35,CS23、YX360、Ru(Hcpip)、Ru (Hp ip)、Ru-s、A579、SY-04、SY-05,1A、Hl 12、A1、A2、A3、T66、JK142、RD-Cou、YSI ?YS5、TFl ?TF4、PRT1 ?PRT4、m-BL-l、mLBDl、mLBD2 和 PTZl 的釕基染料。[0010]本發(fā)明中不同染料對應(yīng)的結(jié)構(gòu)式見下表1。
[0011]表1:不同染料的結(jié)構(gòu)圖
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種染料敏化太陽能電池制造過程中原位再生染料溶液的方法，所述方法包括: (1)通過高效液相色譜(HPLC)和/或紫外分光光度計(jì)分析溶液濃度的變化；以及 (2)根據(jù)溶液濃度的變 化補(bǔ)加染料來再生染料溶液。
2.如權(quán)利要求1所述的染料敏化太陽能電池制造過程中原位再生染料溶液的方法，其特征在于，所述染料溶液中的溶劑選自水、二甲基亞砜、乙腈、叔丁醇、甲醇、乙醇、四氫呋喃、N，N- 二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺或者以上各種溶劑的混合溶劑。
3.如權(quán)利要求1所述的染料敏化太陽能電池制造過程中原位再生染料溶液的方法，其特征在于，所述染料選自 N3、N749、Black dye、N712、Z907、Cl、C3、N845、Z910、N621、K8、Κ19、Ν719、Ν820、Z907Na、Ν886、Ν945、Ν955、Κ73、Κ51、Κ60、Κ77、Ν918、Κ68、ClOU C102、C104、C103、C105、C106、C107、Ζ991、RuPc、Κ9、Κ23、CYC-B13、IJ_1、3T, YE05、CYC-B5、H105、BPFC、N1044、BTC-2、Hl02、CYC-B12、m-BL-5、m-BL-6、CYC-B11、SJff-E1、Ru_c、CBTR、DCSC13、HRS-1、Ru-EDOT, C108、C109、LSOl、J8、J13、J16、DCP2-TBA、CYC-PU Ru-U HRD-U HRD-2、JK85、JK86、J2、JF1 ~JF2、Rut-A、Rut-B、LXJ-l、CYC_B7、Rul ~12、JF5.6.7、JK-91、JK-92、TT-35、CS23、YX360、Ru (Hcpip)、Ru (Hpip)、Ru_s、A579、SY-04、SY-05、1A、Hl 12、Al、A2、A3、T66、JKI42、RD-Cou、YSl ~YS5、TF1 ~TF4、PRT1 ~PRT4、m-BL_l、mLBDl、mLBD2 和 PTZl 的染料。
4.如權(quán)利要求1所述的染料敏化太陽能電池制造過程中原位再生染料溶液的方法，其特征在于，所述染料溶液還包含共吸附劑，選自二甲基亞磷酸(01--、1-癸基磷酸(0?八)、去氧膽酸(DCA)、鵝去氧膽酸(⑶CA)、鄰苯二甲酸二癸酯(DPHP)、二異丙基鈦酸酯(GBA)Ji酸(CA)、石膽酸(LCA)，熊脫氧膽酸(UDCA)和乙酰膽酸(ACA)。
5.如權(quán)利要求1所述所述的染料敏化太陽能電池制造過程中原位再生染料溶液的方法，其特征在于，采用高效液相色譜(HPLC)來分析染料溶液的組成隨著染料浸泡TiO2電極次數(shù)的增加而產(chǎn)生的變化。
6.如權(quán)利要求5所述所述的染料敏化太陽能電池制造過程中原位再生染料溶液的方法，其特征在于，根據(jù)相同染料浸泡不同TiO2電極次數(shù)與染料組成變化的曲線來知曉染料溶液組成的變化，并作為判斷染料溶液是否適合繼續(xù)使用的依據(jù)。
7.如權(quán)利要求1所述的染料敏化太陽能電池制造過程中原位再生染料溶液的方法，其特征在于，采用紫外分光光度計(jì)來定量測量染料溶液的濃度。
8.如權(quán)利要求7所述的染料敏化太陽能電池制造過程中原位再生染料溶液的方法，其特征在于，測定使用過多次的染料溶液的濃度，計(jì)算出再生染料溶液所需補(bǔ)加的染料量。
9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述染料敏化太陽能電池制造過程中原位再生染料溶液的方法在制造染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用。
【文檔編號】H01G9/20GK103903866SQ201210586771
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】楊星天, 楊松旺, 李勇明, 劉巖 申請人:中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所