[发明专利]一种柔性染料敏化太阳能电池纳米纸基复合光阳极及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性染料敏化太阳能电池纳米纸基复合光阳极，其特征在于，包括柔性透明导电聚合物基板、位于柔性透明导电聚合物基板上的TiO_x连接层、用于吸附光敏化剂和传递光生电子的半导体多孔薄膜层、纳米纸基板，所述半导体多孔薄膜层以纳米纸基板为散射层和支撑基板，所述柔性透明导电聚合物基板通过TiO_x连接层与半导体多孔薄膜层连接在一起。

2.根据权利要求1所述的柔性染料敏化太阳能电池纳米纸基复合光阳极，其特征在于，采用加压的方式将柔性透明导电聚合物基板、TiOx连接层、半导体多孔薄膜层连接在一起。

3.根据权利要求1所述的柔性染料敏化太阳能电池纳米纸基复合光阳极，其特征在于，所述TiO_x连接层的厚度为10-100nm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的柔性染料敏化太阳能电池纳米纸基复合光阳极，其特征在于，所述TiO_x连接层通过如下方法制备而成：将钛酸酯化物溶液涂覆在柔性透明导电聚合物基板上，室温干燥，即得TiO_x连接层；

所述钛酸酯化物溶液为钛酸四丁酯溶液或者钛酸四异丙酯溶液。

5.根据权利要求1所述的柔性染料敏化太阳能电池纳米纸基复合光阳极，其特征在于，所述半导体多孔薄膜层为宽带隙半导体多孔薄膜；

或所述半导体多孔薄膜层为掺杂石墨烯的宽带隙半导体多孔薄膜；

所述半导体多孔薄膜层中的宽带隙半导体为以下物质中的至少一种：氧化钛、氧化锌、氧化铌。

6.根据权利要求5所述的柔性染料敏化太阳能电池纳米纸基复合光阳极，其特征在于，所述半导体多孔薄膜层采用刮涂法、喷涂法、丝网印刷法、提拉法中的一种制备而成；所述半导体多孔薄膜层的烧结温度为450℃-500℃，烧结时间为30-60min。

7.根据权利要求1-6任一项所述的柔性染料敏化太阳能电池纳米纸基复合光阳极，其特征在于，所述纳米纸基板的厚度为5μm-100μm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的柔性染料敏化太阳能电池纳米纸基复合光阳极，其特征在于，所述纳米纸基板由纳米线或者纳米纤维制备而成。

9.根据权利要求8所述的柔性染料敏化太阳能电池纳米纸基复合光阳极，其特征在于，所述纳米纸基板由金属氧化物纳米线或者金属氧化物纳米纤维制备而成；

或所述纳米纸基板由氧化硅纳米线或者氧化硅纳米纤维制备而成；

或所述纳米纸基板由掺杂石墨烯的金属氧化物纳米线、掺杂石墨烯的金属氧化物纳米纤维、掺杂石墨烯的氧化硅纳米线、掺杂石墨烯的氧化硅纳米纤维中的一种制备而成；

所述金属氧化物为氧化钛、氧化锌、氧化铌、氧化锰、氧化锡、氧化铝、氧化硅、氧化铟、氧化钨、氧化镁中的一种或多种。

10.根据权利要求1-9任一项所述的柔性染料敏化太阳能电池纳米纸基复合光阳极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）制备纳米纸基板；

（2）在步骤1制备的纳米纸基板涂覆含有粘结剂和造孔剂的宽带隙半导体浆料，然后在450-500℃下，烧结20-60min，烧结后在纳米纸基板上形成半导体多孔薄膜层，以含有半导体多孔薄膜层的纳米纸基板作为第一部分；

（3）在柔性透明导电聚合物基板上涂覆钛酸酯化物溶液，从而在柔性透明导电聚合物基板上形成TiO_x连接层，室温下干燥备用，作为第二部分；

（4）施加压力将第一部分、第二部分连接在一起，即得产品；

所述步骤2中，宽带隙半导体为氧化钛、氧化锌、氧化铌中的一种或多种；

所述步骤3中，钛酸酯化物溶液以钛酸四丁酯溶液或者钛酸四异丙酯为溶质，溶质的质量百分比为0.5%-10%。