后得到納米膠;然后將一定量的P25(含70%銳鈦礦,30%金紅石)分散到無水乙醇中,得到固含量25wt %的P25懸浮液;將納米膠加入到P25懸浮液中,充分攪拌得到含混合小粒子的P25漿料,最后采用刮刀法將漿料涂在Ti基底上;
[0103]c.將一定量的鈦酸正丁酯(ΤΒ0Τ),以及一定量的P25(含70%銳鈦礦,30%金紅石)與6ml無水乙醇在密閉容器中攪拌9h,得到含ΤΒ0Τ的P25漿料,然后再次采用刮刀法將該漿料刮涂在Ti片上;
[0104]所述漿料ΤΒ0Τ與P25的質量比為0.54 ;
[0105]d.將上述得到的Ti基底在150°C下處理1小時,然后迅速沉浸在0.4mM N719的乙醇溶液中,靜置12小時,即的N719敏化柔性工作電極;
[0106](3)制備對電極
[0107]對電極采用導電塑料(ΙΤ0-ΡΕΤ),取與Ti基底相同尺寸的ΙΤ0-ΡΕΤ,在濺射Pt電極之前,可以對導電塑料進行生物酶處理:去除基片上的各種油污物,依次放入復合生物酶液,去離子水各超聲15min ;然后烘干;
[0108]所述復合生物酶的成分為:堿性蛋白酶0.23g/L,纖維素酶1.0g/L,多酚氧化酶0.05g/L,其余為去離子水;
[0109]烘干后采用磁控濺射一層Pt電極,Pt厚度為1 μ m ;
[0110](4)器件組裝
[0111]將以上的工作電極與對電極用夾子加緊,向其間空隙注入液態電解質,組成三明治結構的柔性敏化太陽能電池。其中,電解質組分為0.5MLiI+0.05M 12+0.1M 4-丁基吡啶,溶劑為體積比1:1的乙腈與丙烯碳酸脂混合液。
[0112]對器件進行測試,測試中所用太陽能模擬器光強為lOOmWcm 2(lsun)。對比了不同參數下,電池的轉化效率。電池的轉化效率為23.2%,循環5000次后測量電池轉換效率依然保留原轉化效率的95.2%。
[0113]實施例5:
[0114]基于自發電的安全護欄,特征在于,在安全護欄的外表面安裝基于柔性襯底的染料敏化太陽能電池,太陽能電池由如下方法制作而成:
[0115](1)制備T1jP N1混合小粒子
[0116]首先合成T1jP N1混合物作為漿料中的納米膠聯劑。
[0117]將25wt %的偏鈦酸溶解到濃硫酸中,冷卻后過濾分離不溶物,將氨水加到濾液中獲得沉淀物,再用去離子水清洗沉淀物至完全去除S042,用硝酸溶解沉淀物,過濾后,將濾液加熱到沸騰,產生沉淀物,在其中加入一定比例的N1粉末,攪拌混合均勻,即的1102和N1混合小粒子。
[0118](2)制備工作電極
[0119]工作電極采用Ti片,其具有重量輕、柔性好、成本低的特點。
[0120]a.取一定尺寸的Ti片,厚度為0.31mm,將其浸漬在0.1M的HC1溶液中,時間為5h,然后用水和乙醇清洗;
[0121]b.將得到的1102和N1混合小粒子分散到鹽酸和乙醇的混合液中(體積比1:4),充分攪拌后得到納米膠;然后將一定量的P25(含70%銳鈦礦,30%金紅石)分散到無水乙醇中,得到固含量25wt %的P25懸浮液;將納米膠加入到P25懸浮液中,充分攪拌得到含混合小粒子的P25漿料,最后采用刮刀法將漿料涂在Ti基底上;
[0122]c.將一定量的鈦酸正丁酯(ΤΒ0Τ),以及一定量的P25(含70%銳鈦礦,30%金紅石)與6ml無水乙醇在密閉容器中攪拌10h,得到含ΤΒ0Τ的P25漿料,然后再次采用刮刀法將該漿料刮涂在Ti片上;
[0123]所述漿料ΤΒ0Τ與P25的質量比為0.5 ;
[0124]d.將上述得到的Ti基底在150°C下處理1小時,然后迅速沉浸在0.4mM N719的乙醇溶液中,靜置12小時,即的N719敏化柔性工作電極;
[0125](3)制備對電極
[0126]對電極采用導電塑料(ΙΤ0-ΡΕΤ),取與Ti基底相同尺寸的ΙΤ0-ΡΕΤ,在濺射Pt電極之前,可以對導電塑料進行生物酶處理:去除基片上的各種油污物,依次放入復合生物酶液,去離子水各超聲15min ;然后烘干;
[0127]所述復合生物酶的成分為:堿性蛋白酶0.4g/L,纖維素酶1.2g/L,多酚氧化酶0.05g/L,其余為去離子水;
[0128]烘干后采用磁控濺射一層Pt電極,Pt厚度為1.4 μ m ;
[0129](4)器件組裝
[0130]將以上的工作電極與對電極用夾子加緊,向其間空隙注入液態電解質,組成三明治結構的柔性敏化太陽能電池。其中,電解質組分為0.5MLiI+0.05M 12+0.1M 4-丁基吡啶,溶劑為體積比1:1的乙腈與丙烯碳酸脂混合液。
[0131]對器件進行測試,測試中所用太陽能模擬器光強為lOOmWcm 2(lsun)。對比了不同參數下,電池的轉化效率。電池的轉化效率為22.5%,循環5000次后測量電池轉換效率依然保留原轉化效率的96.3%。
[0132]以上所述,僅為本發明較佳的【具體實施方式】,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術發明及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.基于自發電的安全護欄,其特征在于,在安全護欄的外表面安裝基于柔性襯底的染料敏化太陽能電池,該太陽能電池包括工作電極、對電極和電解液,其中,工作電極采用柔性材料Ti片,對電極為導電塑料(ITO-PET)。2.根據權利要求1所述的安全護欄,其特征在于,所述Ti片上依次涂覆P25漿料和含TBOT的P25漿料,所述對電極上磁控濺射Pt電極厚度為1.43 μ m,所述對電極磁控濺射Pt電極前采用復合生物酶液超聲處理,所述復合生物酶的成分為:堿性蛋白酶0.2-0.5g/L,纖維素酶0.9-1.3g/L,多酚氧化酶0.05g/L,其余為去離子水。3.基于自發電的安全護欄的制作方法,其特征在于在安全護欄的外表面安裝基于柔性襯底的染料敏化太陽能電池,該太陽能電池的制作步驟如下: (1)制備T1jPN1混合小粒子 首先合成打02和N1混合物作為漿料中的納米膠聯劑; 將25wt %的偏鈦酸溶解到濃硫酸中,冷卻后過濾分離不溶物,將氨水加到濾液中獲得沉淀物,再用去離子水清洗沉淀物至完全去除S042,用硝酸溶解沉淀物,過濾后,將濾液加熱到沸騰,產生沉淀物,在其中加入一定比例的N1粉末,攪拌混合均勻,即的T1jP N1混合小粒子; (2)制備工作電極 a.取一定尺寸的Ti片,厚度為0.34mm,將其浸漬在0.1M的HC1溶液中,時間為5h,然后用水和乙醇清洗; b.將得到的1102和N1混合小粒子分散到鹽酸和乙醇的混合液中,體積比1:4,充分攪拌后得到納米膠;然后將一定量的P25(含70%銳鈦礦,30%金紅石)分散到無水乙醇中,得到固含量25wt%的P25懸浮液;將納米膠加入到P25懸浮液中,充分攪拌得到含混合小粒子的P25漿料,最后采用刮刀法將漿料涂在Ti基底上; c.將一定量的鈦酸正丁酯(TB0T),以及一定量的P25(含70%銳鈦礦,30%金紅石)與6ml無水乙醇在密閉容器中攪拌10h,得到含TB0T的P25漿料,然后再次采用刮刀法將該漿料刮涂在Ti片上; 所述漿料TB0T與P25的質量比為0.3-0.5 ; d.將上述得到的Ti基底在150°C下處理1小時,然后迅速沉浸在0.4mM N719的乙醇溶液中,靜置12小時,即的N719敏化柔性工作電極; (3)制備對電極 對電極采用導電塑料(IT0-PET),取與Ti基底相同尺寸的IT0-PET,采用磁控濺射一層Pt電極,Pt厚度為1.43μπι; 進一步地,在濺射Pt電極之前,可以對導電塑料進行生物酶處理: 去除基片上的各種油污物,依次放入復合生物酶液,去離子水各超聲15min ;然后烘干; 所述復合生物酶的成分為:堿性蛋白酶,纖維素酶,多酚氧化酶,其余為去離子水; (4)器件組裝 將以上的工作電極與對電極用夾子加緊,向其間空隙注入液態電解質,組成三明治結構的柔性敏化太陽能電池,其中,電解質組分為0.5MLiI+0.05M 12+0.1M 4-丁基吡啶,溶劑為體積比1:1的乙腈與丙烯碳酸脂混合液。
【專利摘要】本發明公開了一種基于自發電的安全護欄及其制作方法,本發明通過在安全護欄的外表面安裝基于柔性襯底的染料敏化太陽能電池,在戶外使用的安全護欄能夠實現太陽能發電,該太陽能電池性能佳,轉化效率高,而且壽命長,起到充分利用太陽能、減小能源消耗的目的,具有很大的市場應用前景。
【IPC分類】H01G9/20, E04H17/00
【公開號】CN105374570
【申請號】CN201510859506
【發明人】胡麗春
【申請人】胡麗春
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年11月30日