[发明专利]一种二氧化钛浆料的浆料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二氧化钛浆料的浆料制备方法，尤其涉及一种染料敏化太阳能电池中通过改进光阳极浆料的制备来提高电池效率的方法。

背景技术

染料敏化太阳能电池主要包括光阳极、光阴极、染料及电解质四个部分，尽管光阴极、染料及电解质的制备方法对电池效率也有较大影响，但染料敏化电池转化的效率在很大程度上取决于光阳极浆料的制备。

在自制粉体的制备过程中，粉体的制备工艺及制备条件是相当重要的，工艺过程影响着后期光阳极的分散过程，而光阳极浆料的分散程度在极大程度上影响着电池的效率。

发明内容

本发明设计了一种二氧化钛浆料的浆料制备方法，其解决的技术问题是粉体的团聚而不易分散而影响到电池的工作效率。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 

一种二氧化钛浆料的浆料制备方法，包括以下步骤：步骤1、将钛的醇盐与其对应醇混合配成溶液,步骤2、两种不同的乙基纤维素按充分地溶解在无水乙醇与蒸馏水的混合物中；步骤3、将步骤1中的混合物逐滴滴入到步骤2中防止钛盐水解的过快而团聚；步骤4、加入质量分数为25%的四甲基氢氧化氨的水溶液以抑制钛源的水解速度；步骤5、搅拌24h以上；步骤6、步骤5所得物在水热釜烧结，在200℃—230℃的条件下烧结4—6h；步骤7、将步骤6烧结生成的粉体直接进行分散；步骤8、旋蒸得到含18%二氧化钛的光阳极浆料。

进一步，步骤1中钛的醇盐与其对应醇的质量比在1：4至1：20之间。

进一步，步骤2中两种不同的乙基纤维素、无水乙醇与蒸馏水质量比为1：1：120:30。

进一步，步骤3中两种不同的乙基纤维素的选择以分子量差别的或粘度差别为标准，差距越大越佳。

进一步，步骤7中按照2：1：7的质量比例，在步骤6烧结生成的粉体中加入松油醇和乙基纤维素，并用磁力搅拌和超声交替进行分散。其中，松油醇是提供一个让二氧化钛分散的油相的环境，乙基纤维素是粘结剂，用磁力搅拌和超声交替进行分散目的是帮助二氧化钛的分散。

一种染料敏化太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：步骤9、使用上述浆料制备方法制得的氧化钛的光阳极浆料，刮涂光阳极，在450℃的条件下煅烧30min得光阳极；步骤10、添加光阴极、电解质和染料；步骤11、在0.4MPa，120℃的条件下封装电池。

一种染料敏化太阳能电池，使用了上述浆料制备方法制得的氧化钛的光阳极浆料。

该二氧化钛浆料的浆料制备方法具有以下有益效果：

本发明提供一种简易的二氧化钛浆料的制备流程，同时有效的防止了粉体的团聚问题，使得制备出来的浆料分散性好，过程简单易行，同时可以获得较高的制备效率。

附图说明

图1是本发明二氧化钛浆料的浆料制备方法制得的浆料性能参数示意图。

具体实施方式

下面结合图1，对本发明做进一步说明：

具体实施例1：

本发明二氧化钛浆料的浆料制备过程如下：

（1）取5.9g的钛酸四丁酯与50ml的正丁醇充分的混合；

（2）取乙基纤维素M9 0.5g与乙基纤维素M200 0.5g，在60g无水乙醇与15g蒸馏水的混合物中充分的溶解；

（3）将步骤1中的混合物逐滴滴入到步骤2中；

（4）加入0.4ml的四甲基氢氧化氨的水溶液以抑制钛源的水解速度；

（5）过夜搅拌24h；

（6）水热釜烧结，在200℃的条件下烧结4h；

（7）将烧结生成的粉体直接进行分散，按照2：1：7的比例加入松油醇和乙基纤维素，用磁力搅拌和超声交替进行分散；

（8）旋蒸得到18%的浆料；

通过以上8个步骤，得到所需的含18%（质量比）二氧化钛光阳极浆料。

（9）取上面步骤中制备的浆料，刮涂光阳极，在450℃的条件下煅烧30min得光阳极；

（10）光阴极、电解质和染料采用购买的成品；

（11）在0.4MPa，120℃的条件下封装电池。

具体实施例2：

本发明二氧化钛浆料的浆料制备过程如下：

（1）取5g的钛酸异丙酯与50ml的异丙醇充分的混合；

（2）取乙基纤维素M9 0.5g与M200 0.5g，在60g无水乙醇与15g蒸馏水的混合物中充分的溶解；

（3）将步骤1中的混合物逐滴滴入到步骤2中；