[发明专利]一种薄膜电池电极的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜电池电极的制备方法。

背景技术

薄膜电极是染料敏化太阳电池(DSC)的重要组成部分之一，对其进行结构优化可以减少电池内部的能量损失，相关研究已经受到人们的广泛关注。表面包覆是颗粒改性的一项重要技术，在DSC中引入包覆层可以抑制电子复合、改善电池性能。但是，采用绝缘体表面包覆纳米TiO2多孔薄膜的作用效果和机制有待深入研究。有关包覆层的分子结构对DSC光电转换性能影响的研究也没有详尽的报道。

现有技术中修饰材料的成本高，工艺复杂，对光电的转换效率低，很难大规模使用。

发明内容

本发明提供一种薄膜电池电极的制备方法，包括：步骤1：将3mg甲基三辛基氯化铵、10ml（浓度为2 mol/L）碳酸钠水溶液、6 ml的甲苯配置为第一混合溶液；步骤2：将5mg第一单体加入步骤1制得的第一混合溶液中，第一单体的结构式：；步骤3：将5 mg的四(三苯基膦)钯、10ml（浓度为2 mol/L）的碳酸钠水溶液、6 ml的甲苯配置为第二混合溶液；步骤4：将8mg第二单体加入步骤3制得的第二混合溶液中，第二单体的结构式：；步骤5：将步骤2和步骤4获得的溶液混合均匀，并沉淀10小时；步骤6：反复抽真空、通氮气三次，以89ºC油浴加热70小时；步骤7：再将12比1的甲醇与水的混合物加入冷却的反应物中，冷冻48小时；步骤8：对反应物减压吸滤，将滤出的固体转移到索氏提取器中；步骤9：用甲醇提取12小时，再用正己烷提取12小时，最后用氯仿析出产物，浓缩烘干后得到中性聚合物，中性聚合物的结构式：；步骤10：取步骤9制得的中性聚合物10 mg, 溴乙烷2 mL，四氢呋喃40 mL混合；步骤11：反复抽真空、通氮气三次，再在50ºC下搅拌120小时；步骤12：用氯仿与四氢呋喃洗涤后于80ºC真空烘干，得到修饰材料：；步骤13：将7mg的P3HT（聚-3己基噻吩）与7mg的PC61BM溶解于1mL的二氯苯中，并搅拌获得共混溶液；步骤14：将步骤12制得的修饰材料溶解于甲醇中；步骤15：将ITO玻璃超声清洗，并烘干；步骤16：将PEDOT:PSS（聚3，4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐）旋涂在ITO玻璃上得到30nm的薄膜；步骤17：在步骤16制得的薄膜上旋涂步骤13制得的共混溶液，退火1小时，再在氮气环境下以150ºC退火10分钟，得到180nm的活性层；步骤18：将步骤14制得的溶液旋涂步骤17制得的活性层上；步骤19：利用真空蒸镀机在步骤18制得的活性层上蒸镀电极。

本电极用于大规模光伏电站的薄膜电池上。

具体实施方式

实施例1

一种薄膜电池电极的制备方法，包括：

步骤1：将3mg甲基三辛基氯化铵、10ml（浓度为2 mol/L）碳酸钠水溶液、6 ml的甲苯配置为第一混合溶液；

步骤2：将5mg第一单体加入步骤1制得的第一混合溶液中，第一单体的结构式：；

步骤3：将5 mg的四(三苯基膦)钯、10ml（浓度为2 mol/L）的碳酸钠水溶液、6 ml的甲苯配置为第二混合溶液；

步骤4：将8mg第二单体加入步骤3制得的第二混合溶液中，第二单体的结构式：；

步骤5：将步骤2和步骤4获得的溶液混合均匀，并沉淀10小时；

步骤6：反复抽真空、通氮气三次，以89ºC油浴加热70小时；

步骤7：再将12比1的甲醇与水的混合物加入冷却的反应物中，冷冻48小时；

步骤8：对反应物减压吸滤，将滤出的固体转移到索氏提取器中；

步骤9：用甲醇提取12小时，再用正己烷提取12小时，最后用氯仿析出产物，浓缩烘干后得到中性聚合物，中性聚合物的结构式：

；

步骤10：取步骤9制得的中性聚合物10 mg, 溴乙烷2 mL，四氢呋喃40 mL混合；

步骤11：反复抽真空、通氮气三次，再在50ºC下搅拌120小时；

步骤12：用氯仿与四氢呋喃洗涤后于80ºC真空烘干，得到修饰材料：

；

步骤13：将7mg的P3HT（聚-3己基噻吩）与7mg的PC61BM溶解于1mL的二氯苯中，并搅拌获得共混溶液；

步骤14：将步骤12制得的修饰材料溶解于甲醇中；

步骤15：将ITO玻璃超声清洗，并烘干；

步骤16：将PEDOT:PSS（聚3，4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐）旋涂在ITO玻璃上得到30nm的薄膜；