[发明专利]一种能在夜晚发电的全天候太阳能电池及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种能在夜晚发电的全天候太阳能电池及其制备方法和应用，本发明具体是将染料敏化太阳能电池与长余辉材料结合，形成在白天和夜晚均可发电的全天候太阳能电池，本发明充分利用长余辉材料在白天吸收太阳光，在夜晚激发荧光的特点以及发光时间长、发光强度高的优势，克服了传统太阳能电池在暗环境条件下无法发电的缺点，赋予太阳能电池在暗环境中发电的性能，真正实现太阳能电池的全天候发电；而且，本发明太阳能电池制备工艺简单、发电时间长、稳定性高、成本低廉，具有重要的实用价值和经济价值。

主权项

1.一种能在夜晚发电的全天候太阳能电池，其特征在于所述太阳能电池通过以下制备方法制得：(1)、制备二氧化钛胶体，将二氧化钛胶体均匀涂于FTO玻璃基体上得到二氧化钛薄膜，控制二氧化钛薄膜的膜厚度为5~15微米；(2)、将长余辉材料均匀分散在乙醇中，配制长余辉材料浆料；所述长余辉材料浆料的浓度为0.125~0.3 g/mL；长余辉材料粒径为1~5微米；(3)、将所述长余辉材料浆料均匀旋涂在步骤(1)中的二氧化钛薄膜上，经煅烧，获得长余辉材料/介孔二氧化钛薄膜；旋涂转速为2500~3000转/分钟，旋涂时间为10~20秒；(4)、将所述长余辉材料/介孔二氧化钛薄膜浸入0.2～0.5 mmol/L的N719染料溶液中进行吸附，制备得到染料敏化长余辉材料/介孔二氧化钛光阳极；(5)、将对电极和所述染料敏化长余辉材料/介孔二氧化钛光阳极组合，并在中间注入含有I‑/I3‑氧化还原电对的液体电解质，组装成所述能在夜晚发电的全天候太阳能电池，所述对电极为铂、铂合金、化合物、导电聚合物或碳对电极中的一种；所述液体电解质由0.01~0.06 mol/L碘、0.08~0.12 mol/L碘化锂、0.4~0.8 mol/L四丁基碘化铵和0.4~0.6 mol/L 4－叔丁基吡啶的乙腈溶液组成；所述全天候太阳能电池在光照强度100mW/cm2下的开路电压为700~750mV、短路电流密度为15~18mA/cm2、填充因子为65~75%、光电转换效率为7~10%；所述全天候太阳能电池在夜晚下的开路电压为200~400mV、短路电流密度为0.8~1.5mA/cm2、填充因子为60~70%、光电转换效率为20~50%。