染料敏化太阳能电池掺钒复合电极的制备方法

本发明公开了一种染料敏化太阳能电池掺钒复合电极的制备方法，包括以下步骤：a、将纳米TiO颗粒与钒氧化物混合在无水乙醇之中制成复合浆料；b、将复合浆料均匀刮涂在FTO导电玻璃上，然后升温至400～500℃烧结，烧结后降温得到VO‑TiO复合薄膜电极；c、将电极浸入偏钒酸铵水溶液中，烘干，然后升温至400～500℃烧结，烧结后降温得到二次掺杂的VO‑TiO复合薄膜电极；d、降温至75～85℃送入N719染料无水乙醇溶液中浸泡，然后用无水乙醇润洗、晾干得敏化VO‑TiO复合电极。本发明方法简单、易于操作，制备的掺钒复合电极组装的染料敏化太阳能电池光电转换效率提高30～50％。

1.染料敏化太阳能电池掺钒复合电极的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a、将纳米TiO₂颗粒与钒氧化物混合在无水乙醇之中，再经过球磨制备成钒氧化物与二
氧化钛的复合浆料；
b、将步骤a制备的复合浆料均匀刮涂在洗净的FTO导电玻璃上，然后送入烧结设备中以
1～5℃/min速率升温至400～500℃烧结，烧结后降温至室温得到V₂O₅-TiO₂复合薄膜电极；
c、将步骤b得到的V₂O₅-TiO₂复合薄膜电极浸入偏钒酸铵水溶液中，浸泡10～120min后
取出并烘干，然后送入烧结设备中以1～5℃/min速率升温至400～500℃烧结，烧结后降温
得到二次掺杂的V₂O₅-TiO₂复合薄膜电极；
d、将步骤c二次掺杂的V₂O₅-TiO₂复合薄膜电极降温至75～85℃时送入N719染料无水乙
醇溶液之中浸泡，浸泡之后用无水乙醇润洗然后晾干即得到敏化的V₂O₅-TiO₂复合薄膜电
极。
2.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池掺钒复合电极的制备方法，其特征在于：
步骤a中，所述钒氧化物为V₂O₅和V₂O₃中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池掺钒复合电极的制备方法，其特征在于：
步骤a中，纳米TiO₂颗粒与钒氧化物的质量比为100：0.1～5。
4.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池掺钒复合电极的制备方法，其特征在于：
步骤a中，将纳米TiO₂颗粒与钒氧化物混合在无水乙醇之中后，同时采用超声波分散和球磨
的方式处理12～24小时，然后再加入一定量乙基纤维素和松油醇制备成复合浆料；纳米
TiO₂颗粒与乙基纤维素质量比为2：1，松油醇的加入量为每克TiO₂纳米颗粒3mL。
5.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池掺钒复合电极的制备方法，其特征在于：
步骤b中，采用手术刀法或丝网印刷的方式将复合浆料刮涂在FTO导电玻璃上。
6.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池掺钒复合电极的制备方法，其特征在于：
步骤b和c中，烧结时间为10～60min。
7.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池掺钒复合电极的制备方法，其特征在于：
步骤c中，偏钒酸铵水溶液浓度为0.002～0.08mol/L。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的染料敏化太阳能电池掺钒复合电极的制备方法，
其特征在于：步骤d中，所述N719染料无水乙醇溶液中N719的浓度为(4～6)×10^-4mol/L。
9.根据权利要求8所述的染料敏化太阳能电池掺钒复合电极的制备方法，其特征在于：
步骤d中，浸泡时间为10～14小时。