[发明专利]聚苯胺透明对电极基双面染料敏化太阳能电池及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种聚苯胺透明对电极基双面染料敏化太阳能电池及其制备方法和应用，具体是以苯胺单体通过电化学或化学聚合在4-氨基苯硫酚改性的FTO或ITO导电玻璃基体上形成透明聚苯胺对电极，通过分光设计制备可双面同时入射的双面染料敏化太阳能电池的方法。本发明充分利用聚苯胺对电极的透光性、导电性和电催化性，并进行合理的分光设计将一束太阳光分为两束光源同时垂直入射光阳极和对电极，本发明的聚苯胺对电极透光率好、电导率高、电催化活性优越，制备方法简便易行、成本低廉、改进空间大，所组装的双面染料敏化太阳能电池中染料的激发率高、激发电子密度大、光电转换效率高。

主权项

聚苯胺透明对电极基双面染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、将苯胺单体经提纯除去阻聚剂；(2)、按苯胺单体：掺杂酸水溶液的体积比为1：100～300，在掺杂酸水溶液中将苯胺单体溶解，形成均匀的单体溶液，其中掺杂酸：苯胺单体的摩尔比为1～8：1；(3)、配制0.01～0.05 M的4‑氨基苯硫酚乙醇溶液；将FTO或ITO导电玻璃基体放入0.01～0.05 M的4‑氨基苯硫酚乙醇溶液1‑8小时，取出后用去离子水洗涤，得到4‑氨基苯硫酚改性的FTO或ITO导电玻璃基体；(4)、在搅拌情况下，向步骤(2)中的单体溶液中放入4‑氨基苯硫酚改性的FTO或ITO导电玻璃基体，按苯胺单体：引发剂的摩尔比为1：0.5～1.5的比值加入引发剂，控制反应温度在0～30℃，在搅拌条件下进行聚合反应，反应时间为0.5～6 h，制得聚苯胺对电极，将聚苯胺对电极经洗涤、干燥，得到干燥的聚苯胺透明对电极；(5)、将二氧化钛胶体涂于FTO或ITO导电玻璃基体上，控制膜厚为5～15 µm，经煅烧制备二氧化钛薄膜；(6)、将所述二氧化钛薄膜浸入0.2～0.5 mM的染料中形成染料敏化二氧化钛光阳极；(7)、将步骤(4)制备的聚苯胺透明对电极和步骤(6)制得的染料敏化二氧化钛光阳极组合，并在中间加入电解质组装成双面染料敏化太阳能电池。