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置的襯底層、浸漬有染料的二氧化鈦層、有機小分子離子導體層和透明導電層組成，所述襯底層為金屬箔層或者金屬箔塑料復合層。通過至下向上層疊設置襯底層、浸漬有染料的二氧化鈦層、有機小分子離子導體層和透明導電層，襯底層為金屬箔層或者金屬箔塑料復合層，這樣能夠促進電子從二氧化鈦層內轉移至有機小分子離子導體層，從而提高光電轉化效率，而且結構簡單，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
技術領域
[0001]本實用新型能源器件領域，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。【背景技術】
[0002]染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized solar cell，簡稱DSC或DSSC)，它由光陽極(一般是導電玻璃上面制作一層半導體薄膜，主要是Ti02)、染料、電解質、對電極組成，具有低成本、高效率的特點，被認為是硅電池的有力競爭者。
[0003]DSC與傳統的太陽電池相比有以下一些優勢:(1)結構簡單、易于制造，生產工藝簡單，易于大規模工業化生產；(2)制備電池耗能較少，能源回收周期短；(3)生產成本較低，僅為硅太陽能電池的1/5?1/10; (4)生產過程中無毒無污染。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，還可設計成各種形狀的太陽能電池使之多樣化。經過短短十幾年時間，染料敏化太陽電池的研究在染料、電極、電解質等各方面取得了很大進展。同時在高效率、穩定性、耐久性等方面還有很大的發展空間。
[0004]現有的染料敏化太陽能電池一般采用陰極和光陽極相對設置，兩者之間充斥電解質，這種結構的太陽能電池，光陽極與電解質的接觸面積小，導致該種類型的太陽能電池的光電轉換率很低。
【發明內容】
[0005]本實用新型目的是為了克服現有技術的不足而提供一種低成本高效率染料敏化太陽能電池。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是: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置的襯底層、浸漬有染料的二氧化鈦層、有機小分子離子導體層和透明導電層組成，所述襯底層為金屬箱層或者金屬箱塑料復合層。
[0007]優化地，所述透明導電層為IT0膜、AZ0膜、FT0膜、納米銀線導電膜或銀網導電膜。
[0008]優化地，所述襯底層中金屬箱層的材質為鋁、不銹鋼或鈦，所述金屬箱塑料復合層為金屬箱層與PET、PVDF、ETFE或PI的復合材料。
[0009]優化地，所述透明導電層的厚度為20?200微米，所述二氧化鈦層的厚度為0.2?2 微米，所述有機小分子離子導體層的厚度為0.2?2微米，所述襯底金屬箱或金屬箱塑料復合膜厚度為〇.02?200微米。
[0010]由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點:本實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置襯底層、浸漬有染料的二氧化鈦層、有機小分子離子導體層和透明導電層，襯底層為金屬箱層或者金屬箱塑料復合層， 這樣能夠促進電子從二氧化鈦層內轉移至有機小分子離子導體層，從而提高光電轉化效率，而且結構簡單，有利于降低成本。【附圖說明】
[0011]附圖1為本實用新型低成本高效率染料敏化太陽能電池的結構示意圖；
[0012]其中，1、透明導電層;2、有機小分子離子導體層;3、二氧化鈦層;4、襯底層。【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步描述。
[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置的襯底層4、二氧化鈦層3、有機小分子離子導體層2和透明導電層1組成。
[0015]其中，透明導電層1為IT0膜、AZ0膜、FT0膜、納米銀線導電膜或銀網導電膜，用于將染料敏化太陽能電池產生的電流引出，其厚度為20?200微米。二氧化鈦層3內浸漬有染料， 其厚度為0.2?2微米。有機小分子離子導體層2(即有機小分子固體電解質層或固體電解質層)，采用現有的固體電解質即可，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合膜，其厚度為0.02?200微米。這樣的結構能夠促進電子從二氧化鈦層3內轉移至有機小分子離子導體層2,從而提高光電轉化效率，而且結構簡單，有利于降低成本。
[0016]在本實施例中，襯底層4中金屬箱層的材質為鋁、不銹鋼或鈦，金屬箱塑料復合層為前述的金屬箱層與PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PVDF(聚偏氟乙烯)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)或PI(聚酰亞胺)的復合材料。
[0017]上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
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置的襯 底層(4)、浸漬有染料的二氧化鈦層(3)、有機小分子離子導體層(2)和透明導電層(1)組成， 所述襯底層(4)為金屬箱層或者金屬箱塑料復合層。2.根據權利要求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 電層(1)為I TO膜、AZO膜、FTO膜、納米銀線導電膜或銀網導電膜。3.根據權利要求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)中金屬箱層的材質為鋁、不銹鋼或鈦，所述金屬箱塑料復合層為金屬箱層與PET、PVDF、 ETFE或PI的復合材料。4.根據權利要求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 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，所述有機小分子 離子導體層(2)的厚度為0.2?2微米，襯底金屬箱或金屬箱塑料復合膜的厚度為0.02?200 微米。
【文檔編號】H01G9/20GK205582738SQ201620418238
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】王飛, 王光巖, 董凱文, 方倩, 田丙倫
【申請人】上海博暄能源科技有限公司