阅读说明：本技术 一种双层氧化锡结构光阳极的染料敏化太阳电池制备方法 (Preparation method of dye-sensitized solar cell with double-layer tin oxide structure photo-anode ) 是由 段军红 樊昊 邹时兵 杨浩 刘伟庆 于 2019-12-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种双层氧化锡结构光阳极的染料敏化太阳电池制备方法,先将一定量的介孔氧化锡浆料使用丝网印刷在FTO导电玻璃上,在一定条件下烧结为一定厚度的薄膜,重复数次,形成所需厚度的介孔氧化锡薄膜,然后使用同样的方法再烧结一层大颗粒氧化锡薄膜,从而得到双层氧化锡结构的光阳极,再组装成染料敏化太阳电池。本发明能够对氧化锡的粒径大小、薄膜的厚度进行控制,且制备方法相对简单、易于控制,可有效的增加染料敏化太阳电池效率。(The invention discloses a preparation method of a dye-sensitized solar cell of a double-layer tin oxide structure photo-anode, which comprises the steps of firstly, using a certain amount of mesoporous tin oxide slurry to be silk-screen printed on FTO conductive glass, sintering the slurry into a film with a certain thickness under a certain condition, repeating the process for several times to form a mesoporous tin oxide film with a required thickness, then using the same method to sinter a layer of large-particle tin oxide film, thus obtaining the double-layer tin oxide structure photo-anode, and then assembling the dye-sensitized solar cell. The invention can control the grain size of the tin oxide and the thickness of the film, has relatively simple preparation method and easy control, and can effectively increase the efficiency of the dye-sensitized solar cell.)

一种双层氧化锡结构光阳极的染料敏化太阳电池制备方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术材料技术领域，具体涉及一种双层氧化锡结构光阳极的染料敏化太阳电池制备方法。

背景技术

太阳能来源广泛，绿色清洁，能够有效解决全球能源危机，且对环境造成的污染和伤害小，对于我国的可持续发展来说，具有重要的战略意义。染料敏化太阳电池具有理论光电转换效率高、污染小、性能稳定、可大规模生产等优点，因此具有相当的研究价值。通常提高染料敏化太阳电池光电转换效率的方法为：一是通过调控光阳极的能级使其与染料更为匹配，增强电荷的传输效率。二是通过改进光阳极的结构，增强其对光照的吸收能力。为此，本发明提供一种双层氧化锡结构光阳极的染料敏化太阳电池制备方法，在光阳极上多印刷一层大颗粒氧化锡薄膜，能够利用大颗粒氧化锡的散射来增强对光照的吸收，同时对介孔氧化锡表面进行钝化，有效抑制电子空穴对的复合，从而增强了电荷的传输，达到提高染料敏化太阳电池效率的目的。本发明能够对氧化锡的粒径大小、薄膜的厚度进行控制，且制备方法相对简单、易于控制，可有效的增加染料敏化太阳电池效率。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种双层氧化锡结构光阳极的染料敏化太阳电池制备方法，能够对氧化锡的粒径大小、薄膜的厚度进行控制，且制备方法相对简单、易于控制，可有效的增加染料敏化太阳电池效率。

本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种双层氧化锡结构光阳极的染料敏化太阳电池制备方法，先将一定量的介孔氧化锡浆料使用丝网印刷在FTO导电玻璃上，在一定条件下烧结为一定厚度的薄膜，重复数次，形成所需厚度的介孔氧化锡薄膜，然后使用同样的方法再烧结一层大颗粒氧化锡薄膜，从而得到双层氧化锡结构的光阳极，再组装成染料敏化太阳电池。

优选的，介孔氧化锡尺寸为20nm～50nm。

优选的，介孔氧化锡膜印刷烧结一次厚度为3um～4um。

优选的，介孔氧化锡膜需印刷烧结4次，形成12um～16um的介孔氧化锡薄膜。

优选的，介孔氧化锡膜烧结温度为500℃，时间为30min。

优选的，大颗粒氧化锡尺寸为300nm～600nm。

优选的，大颗粒氧化锡膜厚度为3um～6um。

优选的，大颗粒氧化锡膜烧结温度为500℃，时间为30min。

与现有技术相比，本发明的优点是：本发明提供一种双层氧化锡结构光阳极的染料敏化太阳电池制备方法，在光阳极上多印刷一层大颗粒氧化锡薄膜，能够利用大颗粒氧化锡的散射来增强对光照的吸收，同时对介孔氧化锡表面进行钝化，有效抑制电子空穴对的复合，从而增强了电荷的传输，达到提高染料敏化太阳电池效率的目的。本发明能够对氧化锡的粒径大小、薄膜的厚度进行控制，且制备方法相对简单、易于控制，可有效的增加染料敏化太阳电池效率。且生产成本低，易于大规模生产，能够为满足人们所需。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1：本发明双层氧化锡结构光阳极的染料敏化太阳电池结构示意图

图中：1、FTO导电玻璃；2、电解液；3、染料分子；4、介孔氧化锡；5、大颗粒氧化锡；6、铂电极；7、FTO导电玻璃。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本发明一种双层氧化锡结构光阳极的染料敏化太阳电池制备方法，具体步骤如下：

1、介孔氧化锡薄膜的印刷及烧结

取提前制备好的介孔氧化锡浆料1g，用丝网先将其刮涂一遍在FTO导电玻璃上，重复刮涂三次，以形成厚度为3um～4um的薄膜，再使用管式炉在500℃高温下烧结30min；重复4次，形成12um～16um的介孔氧化锡薄膜。

2、大颗粒氧化锡薄膜的印刷

取制备好的大颗粒氧化锡浆料1g，在步骤1的FTO导电玻璃上重复刮涂三遍，直到印刷上一层厚度为3um～6um大颗粒氧化锡薄膜。

3、双层氧化锡结构光阳极的制备

将步骤2中的FTO导电玻璃放入管式炉中，在500℃高温下烧结30min，形成双层氧化锡结构光阳极。

4、染料敏化太阳电池制备

将步骤3中的FTO导电玻璃放入N719染料中浸泡12h，吸附染料，另一FTO导电玻璃上涂抹氯铂酸烧结形成铂对电极，再将两FTO导电玻璃组装在一起，注入I^-/I₃ ^-电解质，封装成为双层氧化锡结构光阳极的染料敏化太阳电池。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。