上碳納米管的長度約為16μπι，氣體傳感器中多孔硅的孔徑約50?80nm;測試時(shí)，將該器件放入Im3的不透光密閉測試容器，取I OOmW/cm2的氙燈光源模擬太陽光，分別向測試容器中通入不同濃度的NO2氣體。
[0118]氣體的靈敏度用下式表示:1?% = (1()±1*/1())\100%，式中，在光源功率不變的情況下，1為沒有通入N02時(shí)器件中的電流大小，It為通入N02測試氣體時(shí)器件中的電流大小。
[0119]測試得到，染料敏化太陽能電池的最優(yōu)轉(zhuǎn)化效率約10.3%，測試重復(fù)2000次后發(fā)現(xiàn)，染料敏化太陽能電池轉(zhuǎn)化效率下降到7.7%，重復(fù)性好；當(dāng)氣體傳感器工作溫度約40°C時(shí)，其對氣體的選擇性和靈敏度均表現(xiàn)最佳，其中，對N O 2氣體的探測極限為16 P P m，對10ppm的NO2,靈敏度為51，響應(yīng)時(shí)間21s;對NH3氣體的探測極限為13ppm，對10ppm的NH3,靈敏度達(dá)29，響應(yīng)時(shí)間17s。
[0120]實(shí)施例4
[0121 ]本發(fā)明的實(shí)施例所提供的一種具有尚重復(fù)性檢測功能的加油站油觸，該加油站油罐的外部表面安裝檢測裝置，所述檢測裝置基于自供能感測元件，并且還包括數(shù)據(jù)讀取模塊和氣體識別模塊;該自供能感測元件包括染料敏化太陽能電池模塊和氣體傳感器模塊；所述染料敏化太陽能電池模塊包括對電極、光陽極以及填充于所述對電極和光陽極之間的電解液，所述對電極包括不銹鋼基底、緊鄰不銹鋼基底的導(dǎo)電催化層、設(shè)置于所述導(dǎo)電催化層上的碳納米管，所述光陽極包括ITO導(dǎo)電玻璃基底和位于ITO導(dǎo)電玻璃基底上的T12粒子和染料分子層，所述T12粒子的粒徑約270nm;所述氣體傳感器模塊包括硅片襯底、氧化鎢納米線和Au電極，所述硅片襯底的表面上腐蝕有多孔硅區(qū)域，所述多孔硅區(qū)域的表面蒸鍍有一層氧化鎢膜與多孔硅一起作為檢測氣體的復(fù)合敏感材料;所述染料敏化太陽能電池模塊和氣體傳感器模塊設(shè)置于表面有一直徑為0.5cm的進(jìn)氣孔的規(guī)格為5cm X 5cm X I cm的招制的長方體框架內(nèi)，所述染料敏化太陽能電池模塊通過粘合劑粘合至所述框架的外表面，并使光陽極朝上，所述氣體傳感器模塊、數(shù)據(jù)讀取模塊設(shè)置于所述框架內(nèi)部，所述染料敏化太陽能電池模塊、所述氣體傳感器模塊和數(shù)據(jù)讀取模塊通過導(dǎo)線連接。
[0122]優(yōu)選地，所述染料敏化太陽能電池模塊的制作包括如下步驟:
[0123]S1:對電極制備:①選用厚度為0.3mm的規(guī)格為5cm X 5cm的不銹鋼基底，用砂紙拋光，經(jīng)過丙酮、乙醇、去離子水依次超聲清洗;②利用磁控濺射法在不銹鋼基底上鍍金屬Cr膜和Ni膜形成導(dǎo)電催化層，所述Cr膜的厚度為350nm，所述Ni膜的厚度為15nm;③利用CVD法，CH4為碳源，Ni為催化劑，生長碳納米管；
[0124]S2:光陽極的制備:①分別取無水乙醇50ml、乙二醇胺2ml，在50°C水浴中攪拌使其充分混合，在混合溶液中加入鈦酸丁酯5ml，繼續(xù)在水浴中攪拌Ih，然后加入無水乙醇1ml，在水浴中攪拌Ih，靜置12h，得到T12溶液，將其過濾，干燥;②取5g步驟①中干燥的T12粒子、I Oml乙醇、6ml乙酰丙酮混合，放入研缽中研磨充分，制得T i O2楽料;③取步驟②中的適量的T12漿料刮涂在清洗后的規(guī)格為5cm X 5cm的ITO導(dǎo)電玻璃基底上，經(jīng)過110°C下處理2h，然后將其浸漬在N719的乙醇溶液中6h，S卩得光陽極；
[0125]S3:電解液配制:0.5M碘化鋰、0.06M碘、0.1M 4-叔基吡啶和0.3M 1-丙基-3-甲基咪唑碘鹽，溶劑為體積比1:1的乙腈和丙烯碳酸脂混合液；
[0126]S4:組裝:將對電極覆蓋在光陽極上，兩者之間形成50μπι的空腔，邊緣利用絕緣體封裝，將電解液注入到空腔中，形成染料敏化太陽能電池模塊；
[0127]所述氣體傳感器模塊的制備包括以下步驟:
[0128]①切割娃片襯底尺寸至2cmX 2cm，放入清洗液中超聲清洗40min，清洗液為體積比為3:1的98%濃硫酸和40%雙氧水;取出硅片襯底用去離子水沖洗干凈，再放入氫氟酸中浸泡I Omin，再依次用丙酮、乙醇、去離子水分別超聲清洗20min ；
[0129]②采用電化學(xué)法腐蝕硅片，配制腐蝕液，腐蝕液為體積比2:3的氫氟酸(40%)和去離子水的混合液，腐蝕電流為48mA/cm2，腐蝕時(shí)間為lh，在硅片襯底表面形成大小1.5cmXIcm的多孔硅區(qū)域；
[0130]③將硅片襯底放入磁控濺射儀中，在其多孔硅區(qū)域表面蒸鍍一層鎢膜，厚度為200nm，然后將硅片襯底放入管式爐中，密封常壓下通入氮?dú)?，利用CVD法450°C生長氧化鎢納米線；
[0131]④使用磁控濺射法在多孔硅區(qū)域上制作兩個(gè)圓點(diǎn)狀的Au電極，所述Au電極的直徑為1mm，厚度為70nm。
[0132]所述數(shù)據(jù)讀取模塊通過無線通信模塊發(fā)送至設(shè)置于所述檢測裝置內(nèi)部的控制器模塊，所述控制器模塊通過無線通信模塊和GPRS模塊通信，并將由所述檢測裝置檢測到的數(shù)據(jù)值傳輸至檢測數(shù)據(jù)基站；
[0133]進(jìn)一步的，所述自供能感測元件還設(shè)置有一個(gè)氣體識別模塊，所述氣體識別模塊通過導(dǎo)線和所述數(shù)據(jù)讀取模塊連接，所述氣體識別模塊主要由外殼體和與外殼體拆卸式連接的氣體檢測構(gòu)件構(gòu)成，所述氣體檢測構(gòu)件由擴(kuò)散控制膜層、指示載體粉末和玻璃管構(gòu)成；所述氣體檢測構(gòu)件的制備步驟如下:
[0134]S1:載體的處理與活化:將篩分好的硅膠載體(90?100目)置于在600°C馬弗爐中煅燒2h，冷卻后，裝瓶待用；
[0135]S2:指示載體的制備:量取一定量的原始液放入一容器中，倒入一定量的活化載體，邊加邊攪拌，直至混合均勻，上層清液較少為止。在空氣中自然干燥后，裝入密閉容器中待用；
[0136]S 3:玻璃管的準(zhǔn)備:遴選內(nèi)徑均勻、透明度好的玻璃管(規(guī)格為ID 2.0 m m X0D4.0mm)，截取成長度為30mm的玻璃管若干段，用砂紙將兩側(cè)打毛，然后依次用肥皂水、清水、蒸餾水將玻璃管清洗干凈，晾干待用；
[0137]S4:擴(kuò)散控制膜的準(zhǔn)備:采用0.5_厚的聚酯膜作為擴(kuò)散控制膜，待聚脂膜干燥后，用模具沖壓成外徑為2.0mm的圓形薄膜；
[0138]S5:氣體識別模塊的裝配:將擴(kuò)散控制膜用粘合劑粘合到玻璃管的一側(cè)，然后稱取一定量指示載體粉末慢慢裝入玻璃管內(nèi)至玻璃管無空隙，平整后粘合另一側(cè)擴(kuò)散控制膜。
[0139]測試數(shù)據(jù):
[0140]所制得器件中，染料敏化太陽能電池的對電極上碳納米管的長度約為8μπι，氣體傳感器中多孔硅的孔徑約20?40nm;測試時(shí)，將該器件放入Im3的不透光密閉測試容器，取I OOmW/cm2的氙燈光源模擬太陽光，分別向測試容器中通入不同濃度的NO2氣體。
[0141]氣體的靈敏度用下式表示:1?% = (1()±1*/1())\100%，式中，在光源功率不變的情況下，1為沒有通入N02時(shí)器件中的電流大小，It為通入Ν02測試氣體時(shí)器件中的電流大小。
[0142]測試得到，染料敏化太陽能電池的最優(yōu)轉(zhuǎn)化效率約8.7%，測試重復(fù)2000次后發(fā)現(xiàn)，染料敏化太陽能電池轉(zhuǎn)化效率下降到7.4%，重復(fù)性好；當(dāng)氣體傳感器工作溫度約40°C時(shí)，其對氣體的選擇性和靈敏度均表現(xiàn)最佳，其中，對N O 2氣體的探測極限為2 6 P P m，對10ppm的NO2，靈敏度為39，響應(yīng)時(shí)間15s;對NH3氣體的探測極限為22ppm，對10ppm的NH3，靈敏度達(dá)37，響應(yīng)時(shí)間9s。
[0143]實(shí)施例5
[0144]本發(fā)明的實(shí)施例所提供的一種具有高重復(fù)性檢測功能的加油站油罐，該加油站油罐的外部表面安裝檢測裝置，所述檢測裝置基于自供能感測元件，并且還包括數(shù)據(jù)讀取模塊和氣體識別模塊;該自供能感測元件包括染料敏化太陽能電池模塊和氣體傳感器模塊；所述染料敏化太陽能電池模塊包括對電極、光陽極以及填充于所述對電極和光陽極之間的電解液，所述對電極包括不銹鋼基底、緊鄰不銹鋼基底的導(dǎo)電催化層、設(shè)置于所述導(dǎo)電催化層上的碳納米管，所述光陽極包括ITO導(dǎo)電玻璃基底和位于ITO導(dǎo)電玻璃基底上的T12粒子和染料分子層，所述T12粒子的粒徑約260nm;所述氣體傳感器模塊包括硅片襯底、氧化鎢納米線和Au電極，所述硅片襯底的表面上腐蝕有多孔硅區(qū)域，所述多孔硅區(qū)域的表面蒸鍍有一層氧化鎢膜與多孔硅一起作為檢測氣體的復(fù)合敏感材料;所述染料敏化太陽能電池模塊和氣體傳感器模塊設(shè)置于表面有一直徑為0.5cm的進(jìn)氣孔的規(guī)格為5cm X 5cm X I cm的招制的長方體框架內(nèi)，所述染料敏化太陽能電池模塊通過粘合劑粘合至所述框架的外表面，并使光陽極朝上，所述氣體傳感器模塊、數(shù)據(jù)讀取模塊設(shè)置于所述框架內(nèi)部，所述染料敏化太陽能電池模塊、所述氣體傳感器模塊和數(shù)據(jù)讀取模塊通過導(dǎo)線連接。
[0145]優(yōu)選地，所述染料敏化太陽能電池模塊的制作包括如下步驟:
[0146]S1:對電極制備:①選用厚度為0.3mm的規(guī)格為5cmX5cm的不銹鋼基底，用砂紙拋光，經(jīng)過丙酮、乙醇、去離子水依次超聲清洗;②利用磁控濺射法在不銹鋼基底上鍍金屬Cr膜和Ni膜形成導(dǎo)電催化層，所述Cr膜的厚度為300nm，所述Ni膜的厚度為15nm;③利用CVD法，CH4為碳源，Ni為催化劑，生長碳納米管；
[0147]S2:光陽極的制備:①分別取無水乙醇50ml、乙二醇胺2ml，在50°C水浴中攪拌使其充分混合，在混合溶液中加入鈦酸丁酯9ml，繼續(xù)在水浴中攪拌Ih，然后加入無水乙醇1ml，在水浴中攪拌Ih，靜置12h，得到T12溶液，將其過濾，干燥;②取5g步驟①中干燥的T12粒子、I Oml乙醇、2ml乙酰丙酮混合，放入研缽中研磨充分，制得T i O2楽料;③取步驟②中的適量的T12漿料刮涂在清洗后的規(guī)格為5cm X 5cm的ITO導(dǎo)電玻璃基底上，經(jīng)過110°C下處理2h，然后將其浸漬在N719的乙醇溶液中6h，S卩得光陽極；
[0148]S3:電解液配制:0.5M碘化鋰、0.06M碘、0.1M 4-叔基吡啶和0.3M 1-丙基-3-甲基咪唑碘鹽，溶劑為體積比1:1的乙腈和丙烯碳酸脂混合液；
[0149]S4:組裝:將對電極覆蓋在光陽極上，兩者之間形成50μπι的空腔，邊緣利用絕緣體封裝，將電解液注入到空腔中，形成染料敏化太陽能電池模塊；
[0150]所述氣體傳感器模塊的制備包括以下步驟:
[0151]①切