一种光阳极及其制备方法、染料敏化太阳能电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103227055A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103227055103227055A(43)申请公布日2013.07.31(21)申请号201310153764.X(22)申请日2013.04.28(71)申请人奇瑞汽车股份有限公司地址241006安徽省芜湖市经济技术开发区长春路8号(72)发明人卢磊曾绍忠焦方方王秀田陈效华(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人彭瑞欣张天舒(51)Int.Cl.H01G9/20(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书7页说明书7页(54)发明名称一种光阳极及其制备方法、染料敏化太阳能电池(57)摘要本发明公开了一种光阳极及其制备方法、染料敏化太阳能电池，该光阳极包括导电基底以及导电基底上的掺杂的二氧化钛，所述掺杂的二氧化钛中掺杂有纳米级的第ⅠB族、第Ⅷ族中的金属中的任意一种或几种。上述纳米级的金属具有尺寸效应以及量子效应，通过太阳光照射能引起表面等离子共振效应，由于二氧化钛为上述纳米级的金属的基底材料，上述纳米级的金属的等离子共振效应明显，所以在太阳光作为等离子共振效应激发光的条件下，从而使得包括掺杂有上述纳米级的金属的二氧化钛的光阳极能够吸收更多的太阳光的能量，提高包括该光阳极的染料敏化太阳能电池的光电转换效率。CN103227055ACN103275ACN103227055A权利要求书1/1页1.一种光阳极，其特征在于，包括导电基底以及导电基底上的掺杂的二氧化钛，所述掺杂的二氧化钛中掺杂有纳米级的第ⅠB族、第Ⅷ族中的金属中的任意一种或几种。2.根据权利要求1所述的光阳极，其特征在于，纳米级的所述第ⅠB族、第Ⅷ族中的金属中的任意一种或几种的混合物的总质量占掺杂的二氧化钛的质量的0.01%～5%。3.根据权利要求1所述的光阳极，其特征在于，所述第ⅠB族、第Ⅷ族中的金属为铜、银、金中的任意一种或几种。4.根据权利要求1所述的光阳极，其特征在于，所述二氧化钛的粒径为20nm～30nm，比表面积为90m2/g～120m2/g;和/或纳米级的所述第ⅠB族、第Ⅷ族中的金属的粒径为5nm～10nm。5.一种权利要求1～4任意一项所述的光阳极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将导电基底上的二氧化钛浸泡于包含纳米级的第ⅠB族、第Ⅷ族中的金属中的任意一种或几种的悬浮液中，取出后干燥得到光阳极。6.根据权利要求5所述的光阳极的制备方法，其特征在于，在所述悬浮液中，当所述二氧化钛饱和吸附纳米级的所述第ⅠB族、第Ⅷ族中的金属中的任意一种或几种后，取出后干燥得到光阳极。7.根据权利要求5所述的光阳极的制备方法，其特征在于，制备纳米级的所述第ⅠB族、第Ⅷ族中的金属的方法包括以下步骤：（1）向包含所述第ⅠB族、第Ⅷ族中的金属中的任意一种或几种的无机化合物的水溶液中加入离子型表面活性剂，得到第一混合水溶液；（2）在所述第一混合水溶液中加入还原剂得到第二混合水溶液，然后生成沉淀，所述沉淀为纳米级的所述第ⅠB族、第Ⅷ族中的金属。8.根据权利要求7所述的光阳极的制备方法，其特征在于，所述还原剂为抗坏血酸、硼氢化纳，乙二醇、丙三醇中的任意一种或几种，和/或所述离子型表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、对十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮。9.根据权利要求7所述的光阳极的制备方法，其特征在于，包含所述第ⅠB族、第Ⅷ族中的金属中的任意一种或几种的无机化合物的水溶液的浓度为0.1mM～100mM；和/或所述第一混合水溶液中的离子型表面活性剂的浓度为0.2mM～400mM；和/或第二混合水溶液中的还原剂的浓度为0.1mM～200mM。10.根据权利要求7所述的光阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中再加入还原剂得到第二混合水溶液后，对所述第二混合水溶液通过水热法、加热回流、微波辐照等方式进行加热，所述加热温度为80℃～150℃，加热时间为2小时～24小时。11.一种染料敏化太阳能电池，其特征在于，包括权利要求1～4任意一项所述的光阳极。2CN103227055A说明书1/7页一种光阳极及其制备方法、染料敏化太阳能电池技术领域[0001]本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种光阳极及其制备方法、染料敏化太阳能电池。背景技术[0002]在全世界的能源结构中，石油、天然气、煤等一次性石化能源占据主体地位。随着石化能源的锐减和环境污染的日益严重，开发清洁可再生的能源迫在眉睫。在人类可以预测的未来时间内，太阳能作为人类取之不尽用之不竭的洁净能源，不产生任何的环境污染，几乎不受任何地理环境的限制。九十年代以来，以瑞士洛桑高等工业学院的M.Gratzel为首的研究小组开发了染料敏化太阳能电池，在太阳能电池市场中，染料敏化太