一種低成本高效率染料敏化太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種低成本高效率染料敏化太陽能電池，它由至下向上層疊設(shè)置的襯底層、浸漬有染料的二氧化鈦層、有機(jī)小分子離子導(dǎo)體層和透明導(dǎo)電層組成，所述襯底層為金屬箔層或者金屬箔塑料復(fù)合層。通過至下向上層疊設(shè)置襯底層、浸漬有染料的二氧化鈦層、有機(jī)小分子離子導(dǎo)體層和透明導(dǎo)電層，襯底層為金屬箔層或者金屬箔塑料復(fù)合層，這樣能夠促進(jìn)電子從二氧化鈦層內(nèi)轉(zhuǎn)移至有機(jī)小分子離子導(dǎo)體層，從而提高光電轉(zhuǎn)化效率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于降低成本。
【專利說明】
一種低成本高效率染料敏化太陽能電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型能源器件領(lǐng)域，涉及一種電池，具體涉及一種低成本高效率染料敏化太陽能電池?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized solar cell，簡(jiǎn)稱DSC或DSSC)，它由光陽極(一般是導(dǎo)電玻璃上面制作一層半導(dǎo)體薄膜，主要是Ti02)、染料、電解質(zhì)、對(duì)電極組成，具有低成本、高效率的特點(diǎn)，被認(rèn)為是硅電池的有力競(jìng)爭(zhēng)者。
[0003]DSC與傳統(tǒng)的太陽電池相比有以下一些優(yōu)勢(shì):(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；(2)制備電池耗能較少，能源回收周期短；(3)生產(chǎn)成本較低，僅為硅太陽能電池的1/5?1/10; (4)生產(chǎn)過程中無毒無污染。這一新型太陽電池有著比硅電池更為廣泛的用途:如可用塑料或金屬薄板使之輕量化，薄膜化;可使用各種色彩鮮艷的染料使之多彩化；另外，還可設(shè)計(jì)成各種形狀的太陽能電池使之多樣化。經(jīng)過短短十幾年時(shí)間，染料敏化太陽電池的研究在染料、電極、電解質(zhì)等各方面取得了很大進(jìn)展。同時(shí)在高效率、穩(wěn)定性、耐久性等方面還有很大的發(fā)展空間。
[0004]現(xiàn)有的染料敏化太陽能電池一般采用陰極和光陽極相對(duì)設(shè)置，兩者之間充斥電解質(zhì)，這種結(jié)構(gòu)的太陽能電池，光陽極與電解質(zhì)的接觸面積小，導(dǎo)致該種類型的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率很低。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種低成本高效率染料敏化太陽能電池。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種低成本高效率染料敏化太陽能電池，它由至下向上層疊設(shè)置的襯底層、浸漬有染料的二氧化鈦層、有機(jī)小分子離子導(dǎo)體層和透明導(dǎo)電層組成，所述襯底層為金屬箱層或者金屬箱塑料復(fù)合層。
[0007]優(yōu)化地，所述透明導(dǎo)電層為IT0膜、AZ0膜、FT0膜、納米銀線導(dǎo)電膜或銀網(wǎng)導(dǎo)電膜。
[0008]優(yōu)化地，所述襯底層中金屬箱層的材質(zhì)為鋁、不銹鋼或鈦，所述金屬箱塑料復(fù)合層為金屬箱層與PET、PVDF、ETFE或PI的復(fù)合材料。
[0009]優(yōu)化地，所述透明導(dǎo)電層的厚度為20?200微米，所述二氧化鈦層的厚度為0.2?2 微米，所述有機(jī)小分子離子導(dǎo)體層的厚度為0.2?2微米，所述襯底金屬箱或金屬箱塑料復(fù)合膜厚度為〇.02?200微米。
[0010]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型染低成本高效率染料敏化太陽能電池，通過至下向上層疊設(shè)置襯底層、浸漬有染料的二氧化鈦層、有機(jī)小分子離子導(dǎo)體層和透明導(dǎo)電層，襯底層為金屬箱層或者金屬箱塑料復(fù)合層， 這樣能夠促進(jìn)電子從二氧化鈦層內(nèi)轉(zhuǎn)移至有機(jī)小分子離子導(dǎo)體層，從而提高光電轉(zhuǎn)化效率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于降低成本?！靖綀D說明】
[0011]附圖1為本實(shí)用新型低成本高效率染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]其中，1、透明導(dǎo)電層;2、有機(jī)小分子離子導(dǎo)體層;3、二氧化鈦層;4、襯底層。【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0014]如圖1所示的低成本高效率染料敏化太陽能電池，它由至下向上層疊設(shè)置的襯底層4、二氧化鈦層3、有機(jī)小分子離子導(dǎo)體層2和透明導(dǎo)電層1組成。
[0015]其中，透明導(dǎo)電層1為IT0膜、AZ0膜、FT0膜、納米銀線導(dǎo)電膜或銀網(wǎng)導(dǎo)電膜，用于將染料敏化太陽能電池產(chǎn)生的電流引出，其厚度為20?200微米。二氧化鈦層3內(nèi)浸漬有染料， 其厚度為0.2?2微米。有機(jī)小分子離子導(dǎo)體層2(即有機(jī)小分子固體電解質(zhì)層或固體電解質(zhì)層)，采用現(xiàn)有的固體電解質(zhì)即可，其厚度為0.2?2微米。襯底層4為襯底金屬箱或金屬箱塑料復(fù)合膜，其厚度為0.02?200微米。這樣的結(jié)構(gòu)能夠促進(jìn)電子從二氧化鈦層3內(nèi)轉(zhuǎn)移至有機(jī)小分子離子導(dǎo)體層2,從而提高光電轉(zhuǎn)化效率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于降低成本。
[0016]在本實(shí)施例中，襯底層4中金屬箱層的材質(zhì)為鋁、不銹鋼或鈦，金屬箱塑料復(fù)合層為前述的金屬箱層與PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PVDF(聚偏氟乙烯)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)或PI(聚酰亞胺)的復(fù)合材料。
[0017]上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。 凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低成本高效率染料敏化太陽能電池，其特征在于:它由至下向上層疊設(shè)置的襯 底層(4)、浸漬有染料的二氧化鈦層(3)、有機(jī)小分子離子導(dǎo)體層(2)和透明導(dǎo)電層(1)組成， 所述襯底層(4)為金屬箱層或者金屬箱塑料復(fù)合層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本高效率染料敏化太陽能電池，其特征在于:所述透明導(dǎo) 電層(1)為I TO膜、AZO膜、FTO膜、納米銀線導(dǎo)電膜或銀網(wǎng)導(dǎo)電膜。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本高效率染料敏化太陽能電池，其特征在于:所述襯底層 (4)中金屬箱層的材質(zhì)為鋁、不銹鋼或鈦，所述金屬箱塑料復(fù)合層為金屬箱層與PET、PVDF、 ETFE或PI的復(fù)合材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本高效率染料敏化太陽能電池，其特征在于:所述透明導(dǎo) 電層(1)的厚度為20?200微米，所述二氧化鈦層(3)的厚度為0.2?2微米，所述有機(jī)小分子 離子導(dǎo)體層(2)的厚度為0.2?2微米，襯底金屬箱或金屬箱塑料復(fù)合膜的厚度為0.02?200 微米。
【文檔編號(hào)】H01G9/20GK205582738SQ201620418238
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】王飛, 王光巖, 董凱文, 方倩, 田丙倫
【申請(qǐng)人】上海博暄能源科技有限公司