一种太阳能电池的多孔铂电极的制备方法
本发明涉及染料敏化太阳能电池领域,提供一种用于染料敏化太阳能电池的多孔铂电极的制备方法。将氯铂酸溶于水中,配制成氯铂酸水溶液,加入聚乙二醇和羟乙基纤维素,充分溶解后得到的溶液,再加入可高温分解的纳米颗粒,搅拌均匀,然后选用旋涂、喷涂、丝网印刷或刮涂等涂覆工艺,将其涂覆在导电玻璃表面,经过烧结,纳米颗粒在高温下分解或者挥发,形成具有多孔结构的铂电极。该多孔铂电极的优点是:由于金属铂的比表面积增大,能够显著提高催化效果,减小电池在对电极上的能量损耗,提高电池的光电转化效率。
1991年瑞士洛桑高等理工学院实验室在权威期刊Nature (O,Regan B., Graetzel M., 1991, 353, 737)上报道一种全新的染料敏化太阳能电池的研究成 果,立即得到了国际上的广泛关注和重视。
染料敏化太阳能电池主要由以下几个部分组成:光阳极、纳米多孔半导 体薄膜、染料敏化剂、电解质和对电极。该电池以13/1氧化还原电对为媒介 在光阳极和对电极之间传递电荷。在这个媒介再生的循环中,被氧化的物质 (12或13)在对电极上重新被还原为r。在此过程中,减小由于上述还原反 应在对电极上的能量消耗是十分必要的。因此,作为电池的重要组成部分, 对电极的电催化性能对整个电池的光电转化效率有着重要的影响。但是,通 过普通方法得到的铂电极,其表面积相对较小,表面的铂对于还原反应的催 化能力也较弱,导致整个电池的总能量效率不高;而多孔铂电极由于比表面 积较大,有利于提高对电极的催化性能,减少电池在对电极上的能量消耗, 从而提高电池的光电转换效率。