[发明专利]一种双染料共敏太阳能电池

说明书

本发明公开了一种双染料共敏太阳能电池，包括参比电极、工作电极、双染料系统、电解质溶液和对电极，双染料系统附着在工作电极上，参比电极、工作电极、对电极置于电解质溶液中，工作电极由导电基体、附着在导电基体上的双染料系统和连接在双染料系统上的紫铜构成，双染料系统包括N3染料、3·4·9·10‑四羧酸酐染料和二氧化钛。该双染料共敏太阳能电池光电转换性能好，在自然光光照下光电流高达1.46×10^‑5A/cm²，比单纯使用N3染料的钙钛矿体系太阳能电池的光电流高一个数量级；系统稳定，产生的光电流稳定性好。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池，更具体地，涉及一种双染料共敏太阳能电池。

背景技术

染料敏化系统是染料敏化太阳能电池的重要组成部分，染料敏化系统是以低成本的纳米二氧化钛和光敏材料为主要原料，以太阳光为激发条件，进行光电转换的一种能量转换装置，因为某些光敏材料吸附在二氧化钛上时，对太阳光的光电转换率较高，如钙钛矿，N3染料，所以染料敏化被广泛应用于太阳能电池等光能转换装置上。染料敏化系统的制备一般是用二氧化钛吸附光敏材料，或者烧结固化。目前有研究表明，N3、钙钛矿共同吸附在二氧化钛上时，太阳能电池的光电转换较高，但是由于钙钛矿的水解性，此系统极不稳定，极大地限制了染料敏化的应用范围。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种染料敏化系统稳定、光电转换性能好的的双染料共敏太阳能电池。

技术方案：本发明所述一种双染料共敏太阳能电池，包括参比电极、工作电极、电解质溶液和对电极，双染料系统附着在工作电极上，参比电极、工作电极、对电极置于电解质溶液中，工作电极由导电基体、附着在导电基体上的双染料系统和连接在双染料系统上的紫铜构成，双染料系统包括N3染料、3·4·9·10-四羧酸酐染料和二氧化钛。

其中，工作电极中二氧化钛涂覆在导电基体上，N3染料与3·4·9·10-四羧酸酐染料混合后附着在二氧化钛上，二氧化钛为纳米颗粒，N3染料浓度为0.8～0.12mmol/L，3·4·9·10-四羧酸酐染料浓度为0.8～0.12mmol/L；

其中，工作电极中二氧化钛涂覆在导电基体上，N3染料先附着在二氧化钛上，所述二氧化钛为纳米颗粒，烧结后将3·4·9·10-四羧酸酐染料附着在N3染料上，N3染料浓度为0.8～0.12mmol/L，3·4·9·10-四羧酸酐染料浓度为0.8～0.12mmol/L；

其中，工作电极中二氧化钛涂覆在导电基体上，3·4·9·10-四羧酸酐染料先附着在二氧化钛上，所述二氧化钛为纳米颗粒，烧结后涂覆将N3染料附着在3·4·9·10-四羧酸酐染料上，N3染料浓度为0.8～0.12mmol/L，3·4·9·10-四羧酸酐染料浓度为0.8～0.12mmol/L；

其中，工作电极中双染料系统外附着一层钙钛矿；导电基体为导电玻璃FTO；参比电极为氯化银电极；对电极为铂电极；电解质溶液是浓度为0.8～0.12mol/L的硫酸钠溶液。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：1、光电转换性能好，在自然光光照下光电流高达1.46×10^-5A/cm²，比单纯使用N3染料的钙钛矿体系太阳能电池的光电流高一个数量级；2、系统稳定，产生的光电流稳定性好。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例2的结构示意图；

图3是实施例3的结构示意图；

图4是实施例1的光电流曲线图；

图5是实施例2的光电流曲线图；

图6是实施例3的光电流曲线图；

图7是实施例4的光电流曲线图；