[发明专利]染料敏化纳晶薄膜太阳能电池高孔隙柔性碳对电极及制备方法

权利要求书

1.染料敏化纳晶薄膜太阳能电池的高孔隙柔性碳对电极，其特征是所述高孔隙柔性碳对电极包括一个由一层具有三维多孔扩散微结构的碳纤维膜和一层聚四氟乙烯薄膜组成的复合膜；膜上设有二氧化钛半导体多孔薄膜为半导体工作电极。

2.染料敏化纳晶薄膜太阳能电池的高孔隙柔性碳对电极制备方法，其特征是包括对碳纤维膜石墨化和担载纳米铂黑处理，以该复合膜为染料敏化太阳电池的对电极，与基于刚性基底的半导体氧化物工作电极组成染料敏化太阳电池，或与基于柔性基底的半导体氧化物工作电极组成全柔性染料敏化太阳电池；并对碳纤维膜石墨化和担载纳米铂黑处理，处理后与一层聚四氟乙烯薄膜组成的复合膜；以该复合膜为染料敏化太阳电池的对电极，并与基于刚性基底的半导体氧化物工作电极组成染料敏化太阳电池，或与基于柔性基底的半导体氧化物工作电极组成全柔性染料敏化太阳电池；

对碳纤维膜石墨化和担载纳米铂黑或铂碳处理方法是：将碳纤维纸原纸经浸渍、膜压、碳化、石墨化，制备出三维多孔扩散微结构.将碳纤维原纸浸入溶解中间相沥青和酚醛树脂的无水乙醇溶液后，在烘箱加热烘干；然后放入平板硫化机上在压力和300-600℃温度下热压或膜压成形；膜压后的制品放入碳化炉中，在惰性气体保护下升温至1000℃以上保温10-60min；得到三维多孔扩散微结构的碳纤维；其石墨化温度在1000-2500℃，其膜压后的厚度为1um-1700um。

3.染料敏化纳晶薄膜太阳能电池的高孔隙柔性碳对电极制备方法，其特征是对上述三维多孔扩散微结构的碳纤维膜催化和Pt/C催化剂改性：先用1～3mol/L的HCl清洗碳纤维膜6-48小时，过滤，用热二次蒸馏水洗涤至滤液pH＝5～6，110度下干燥12小时；用质量分数为15％的双氧水氧化处理24小时，再用二次蒸馏水洗至滤液呈中性，于110度下干燥12小时；然后对三维多孔扩散微结构的碳纤维膜催化剂对Pt/C改性，其Pt的含量为1×10^-6-1mol/cm³。

4.染料敏化纳晶薄膜太阳能电池的高孔隙柔性碳对电极制备方法，其特征是使用热压法将聚四氟乙烯薄膜与三维多孔扩散微结构的碳纤维膜构成热压膜、刚性工作电极压制在热压膜周边密封完整的半柔性染料敏化电池，压制的温度范围为65-375℃，压力为0.1-5MPa，时间为0.1s-600s。