[发明专利]粉体制浆的方法、染料敏化电池光阳极、染料敏化电池

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种粉体制浆的方法、染料敏化电池光阳极、包括该染料敏化电池光阳极的染料敏化电池。

背景技术

染料敏化太阳能电池主要包括光阳极、光阴极、染料及电解质四个部分，目前，光阴极、染料及电解质的制备方法相比来说都已经比较成熟，染料敏化电池转化效率的高低在很大程度上取决于光阳极浆料的制备。在制备光阳极浆料的过程中，传统技术一般考虑使光阳极浆料尽量分散获得分散均匀的混合物，一般采用机械分散方式进行处理，但很难保证所有粉体都分散均匀，总会残留少量大颗粒；

而且光阳极浆料的原料粉体（例如，纳米级的二氧化钛粉体）团聚成大颗粒，即使进行了分散处理，也无法获得分散均匀浆料；当采用这种浆料刮涂成光阳极膜时，大颗粒所在之处即为应力集中之处，膜层烧结时容易以大颗粒为中心形成裂纹，导致膜层中电子传输不顺畅，极大地降低了染料敏化太阳能电池的效率，因此，改善工艺以减少粉体的团聚是浆料制备过程中的关键步骤。

发明内容

本发明的目的是解决现有浆料分散不均匀（易团聚）的问题，提供一种能使浆料分散均匀的粉体制浆的方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种粉体制浆的方法，包括：将粉体浆进行离心处理的步骤。

本发明通过对分散处理后的浆料进行离心处理，由于小颗粒难以沉降而大颗粒容易沉降，以一定速度离心后，未分散好的大颗粒（包括团聚的大颗粒）沉降到离心管底部，离心管的上层浆液中留下的皆是分散好的小颗粒粉体，提高了浆料的分散的均匀性。

优选的是，所述的离心处理的转速为3000r/min-6000r/min。

优选的是，所述的粉体为纳米二氧化钛粉体。

优选的是，所述的纳米二氧化钛粉体为P25。

优选的是，将粉体浆进行离心处理之前还包括将粉体浆分散的步骤。

进一步优选的是，所述的粉体浆分散的步骤包括将粉体研磨、然后将粉体浆交替进行搅拌和超声处理。

本发明所要解决的技术问题还包括，针对现有的染料敏化电池光阳极因其制备过程中光阳极浆料分散不均匀（易团聚）而产生电池效率低下的问题，提供一种电池效率高的染料敏化电池光阳极。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种染料敏化电池光阳极，该染料敏化电池光阳极是通过上述方法制备的。

由于本发明的是以经过离心处理的上层浆液为原料制备光阳极膜层，有利于形成光滑平整的光阳极膜层，使光阳极膜层中的电子传输顺畅，极大地提高了染料敏化太阳能电池的效率。

本发明所要解决的技术问题还包括，针对现有的由染料敏化电池光阳极制备的染料敏化电池的电池效率低下的问题，提供一种电池效率高的染料敏化电池。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种染料敏化电池，该染料敏化电池的光阳极为上述的染料敏化电池光阳极。

由于本发明的染料敏化电池的光阳极为上述的染料敏化电池光阳极，故其电池效率高。

本发明仅仅是在光阳极浆料的制备过程中增加了一步离心处理的过程，就能去除未分散好的大颗粒（包括团聚的大颗粒）发生团聚的颗粒，从而获得分散更加的均匀的浆料，制得了电池效率高染料敏化电池。

附图说明

图1为本发明对比例所制备的染料敏化电池光电性能测试图。

图2为本发明实施例1所制备的染料敏化电池光电性能测试图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

对比例

本对比例提供一种染料敏化电池光阳极浆液的制备方法，其包括以下步骤：

（1）将6g市售的P25粉体加入无水乙醇分散剂研磨30min，研磨均匀得到第一分散液，其中P25粉体与无水乙醇的质量比为1︰3。

（2）将上述的第一分散液用磁力搅拌和超声交替进行分散得到第二分散液，其中，磁力搅拌转速为400r/min，搅拌时间为30min；超声分散时间30min；交替循环处理2次。

（4）按照2︰1︰7的比例将P25粉体、乙基纤维素、松油醇进行混合，然后，进行旋蒸得到质量分数为18%的光阳极浆料。

可选的，可继续用所制备的光阳极浆料制备光阳极。

（5）将上述的光阳极浆料刮涂，在450℃的条件下煅烧30min得到光阳极。

可选的，可继续用所制备的光阳极制备染料敏化电池。

具体过程为：