[发明专利]一种柔性光阳极材料、制备方法、装置及其应用

权利要求书

1.一种柔性光阳极材料的制备方法，其特征在于，该方法以钛片为基底、以锌粉为原料、以氧气为反应气体、氩气为载气，通过化学气相沉积法在钛片上沉积多枝状纳米氧化锌，从而获得由氧化锌和钛片组成的柔性光阳极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该方法将锌粉及钛片同时置于一个一端开口的小试管中，进行化学气相沉积，反应条件为，以20-50℃/分的升温到550-750℃后，到温后保温20-50分钟，充入氩气和氧气，其中氩气的体积流量为50-300 sccm (标况平方厘米每分钟)，氧气的体积流量为0.5-3 sccm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积的工艺为，在常压下，以30-40℃/分的升温到600-700℃后，到温后保温30-40分钟，充入氩气和氧气，其中氩气的体积流量为100-200 sccm(标况平方厘米每分钟)，所述氧气的体积流量为0.5-2 sccm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法是将锌粉及钛片同时置于一个一端开口的小试管中，将小试管置于石英管中，并向该石英管中通入氩气和氧气的混合气体，同时采用管式炉进行加热；所述锌粉与钛片在小试管中的距离为2~3cm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛片经氢氟酸腐蚀和砂纸打磨后，放于小试管中，进行化学气相沉积。

6.如权利要求1所述制备方法所用的装置，其特征在于，所述设备包括氩气源、氧气源、气体流量控制系统以及加热炉，其特征在于，所述氩气源、氧气源同时与气体流量控制系统相连，此系统的出气口与石英管连接，石英管放置于加热炉中，将装有锌粉和钛片的试管放于石英管中完成化学气相沉积。

7.如权利要求1所述制备方法制得的柔性光阳极材料，其特征在于，所述柔性光阳极由氧化锌和钛片组成，氧化锌为多枝状纳米结构。

8.根据权利要求7所述柔性光阳极材料，其特征在于，所述光阳极的厚度为140~180微米，其中钛片厚度为90~110微米，钛片上沉积的氧化锌层厚度为50~70微米；光阳极经过60次以下的弯折依然完好无损。

9.如权利要求1所述制备方法制得的柔性光阳极材料的应用，其特征在于，所述光阳极可用于柔性染料敏化太阳能电池。

10.根据权利要求9所述光阳极材料的应用，其特征在于，所述柔性染料敏化太阳能电池可获得3%以上的光电转换效率。