含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法
【专利摘要】本发明涉及含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法，具体步骤为：1)玻璃基板的制备；2)在室温下，将三甲基铝(Al(CH3)3)和乙酰丙酮镍溶液依次溶于乙二醇中，室温下磁力搅拌30～60分钟；3)将步骤2)所得产物用乙醇离心洗涤至白色后再用去离子水离心洗涤三次，干燥10～15小时；4)将步骤3)所得产物转入不锈钢反应釜中，在150～200℃烘箱反应20～30小时；得到一种含铝、镍元素的纳米晶粉末；5)将步骤4)所得的产物和聚二乙基纤维素制得浆料，用丝网印刷，将其印在步骤1)的基板玻璃上，焙烧1.5～2.5小时，重复印刷焙烧4～8次，即得目标物。
【专利说明】
含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法
技术领域
[0001]本发明属于太阳能电池技术领域，更具体涉及含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法。
【背景技术】
[0002]太阳能光伏电池将太阳能直接转换成电能实现光伏发电，大致已由单晶硅、多晶硅太阳能电池，GaAS、CdTe、CuInSe薄膜太阳能电池发展到染料敏化太阳能电池DSSC阶段。与传统电池依靠物理光电效应不同的是，DSSC则是通过光化学过程来实现光电转换，使太阳电池的光电转换材料不再局限于制备过程复杂、价格昂贵的高纯无机半导体材料。因此寻找低成本且光电转化效率高的优良的半导体材料成为染料敏化太阳能电池研究中重要的课题之一。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的不足，本发明提出了含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法，本发明电池在100mW/cm2的光强、AMl.5条件下，其光电转换效率为1.84% ;经TiCl 4处理后，其光电转换效率可达4.91 %，光电转换效率有所提高。
[0004]其技术方案如下:
[0005]本发明的优点在于:
[0006]含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法，包括以下步骤:
[0007]I)将玻璃基底在有机溶剂下下利用超声波清洗洗净并放入反应室，将反应室加热，备用；
[0008]2)在室温下，将三甲基铝(Al(CH3)3)和乙酰丙酮镍溶液依次溶于乙二醇中，室温下磁力搅拌30?60分钟；
[0009]3)将步骤2)所得产物用乙醇离心洗涤至白色后再用去离子水离心洗涤三次，干燥10?15小时；
[0010]4)将步骤3)所得产物转入不锈钢反应釜中，在150?200°C烘箱反应20?30小时；得到一种含铝、镍元素的纳米晶粉末；
[0011]5)将步骤4)所得的产物和聚二乙基纤维素制得浆料，用丝网印刷，将其印在步骤
I)的基板玻璃上，在500?550°C焙烧1.5?2.5小时，重复印刷焙烧4?8次，就形成一种含铝、镍元素的太阳能电池。
[0012]所述步骤I)中有机溶剂为酒精和丙酮。所述步骤I)中加热温度为120?200°C。所述步骤2)中乙酰丙酮镍溶液中的溶剂为异丙醇、水、乙醇、氯仿或二氯苯中的一种或一种以上。所述步骤2)中三甲基铝(Al(CH3)3)为分析纯。所述步骤4)中的反应釜是聚四氟乙烯为衬底的。所述步骤5)中D131与N719的摩尔比为1:5?2:1。
[0013]同现有技术相比，本发明电池在100mW/cm2的光强、AML 5条件下，其光电转换效率平均为1.84% ;经TiCl4处理后，其光电转换效率平均可达4.91%，光电转换效率有所提尚ο
【具体实施方式】
[0014]以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0015]实施例1:
[0016]I)将玻璃基底在10ml的有机溶剂下下利用超声波清洗洗净并放入反应室，将反应室加热至100°C，备用；
[0017]2)在室温下，将5g三甲基铝(Al (CH3)3)和1ml的乙酰丙酮镍溶液依次溶于15ml的乙二醇中，室温下磁力搅拌3分钟；
[0018]3)将步骤2)所得产物用乙醇离心洗涤至白色后再用去离子水离心洗涤三次，干燥10小时；
[0019]4)将步骤3)所得产物转入不锈钢反应釜中，在150°C烘箱反应20小时；得到一种含招、镍元素的纳米晶粉末；
[0020]5)将步骤4)所得的产物和20g聚二乙基纤维素制得浆料，用丝网印刷，将其印在步骤I)的基板玻璃上，在500°C焙烧1.5小时，重复印刷焙烧4次，就形成一种含铝、镍元素的太阳能电池，记为I号电池。
[0021]实施例2:
[0022]I)将玻璃基底在10ml的有机溶剂下下利用超声波清洗洗净并放入反应室，将反应室加热至100°C，备用；
[0023]2)在室温下，将1g三甲基铝(Al (CH3)3)和20ml的乙酰丙酮镍溶液依次溶于20ml的乙二醇中，室温下磁力搅拌60分钟；
[0024]3)将步骤2)所得产物用乙醇离心洗涤至白色后再用去离子水离心洗涤三次，干燥15小时；
[0025]4)将步骤3)所得产物转入不锈钢反应釜中，在200°C烘箱反应30小时；得到一种含招、镍元素的纳米晶粉末；
[0026]5)将步骤4)所得的产物和30g聚二乙基纤维素制得浆料，用丝网印刷，将其印在步骤I)的基板玻璃上，在550°C焙烧2.5小时，重复印刷焙烧8次，就形成一种含铝、镍元素的太阳能电池，记为2号电池。
[0027]经试验验证，所得结论为:2号电池的光电转化效率优于I号电池的光电转化率，电池在lOOmW/cm2的光强、AMl.5条件下，其光电转换效率为1.74% ;经TiCl 4处理后，其光电转换效率可达4.53%，建议2号电池的技术可以推广使用。
【主权项】
1.含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将玻璃基底在有机溶剂下下利用超声波清洗洗净并放入反应室，将反应室加热，备用； 2)在室温下，将三甲基铝(Al(CH3)3)和乙酰丙酮镍溶液依次溶于乙二醇中，室温下磁力搅拌30?60分钟； 3)将步骤2)所得产物用乙醇离心洗涤至白色后再用去离子水离心洗涤三次，干燥10?15小时； 4)将步骤3)所得产物转入不锈钢反应釜中，在150?200°C烘箱反应20?30小时；得到一种含铝、镍元素的纳米晶粉末； 5)将步骤4)所得的产物和聚二乙基纤维素制得浆料，用丝网印刷，将其印在步骤I)的基板玻璃上，在500?550°C焙烧1.5?2.5小时，重复印刷焙烧4?8次，就形成一种含铝、镍元素的太阳能电池。2.根据权利要求1所述的含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法，其特征在于:所述步骤I)中有机溶剂为酒精和丙酮。3.根据权利要求1所述的含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法，其特征在于:所述步骤I)中加热温度为120?200°C。4.根据权利要求1所述的含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法，其特征在于:所述步骤2)中乙酰丙酮镍溶液中的溶剂为异丙醇、水、乙醇、氯仿或二氯苯中的一种或一种以上。5.根据权利要求1所述的含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法，其特征在于:所述步骤2)中三甲基铝(Al(CH3)3)为分析纯。6.根据权利要求1所述的含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法，其特征在于:所述步骤4)中的反应釜是聚四氟乙烯为衬底的。7.根据权利要求1所述的含铝、镍元素的太阳能电池的制备方法，其特征在于:所述步骤5)中D131与N719的摩尔比为1:5?2:1。
【文档编号】C03C17/00GK106064892SQ201410613373
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2014年11月3日 公开号201410613373.6, CN 106064892 A, CN 106064892A, CN 201410613373, CN-A-106064892, CN106064892 A, CN106064892A, CN201410613373, CN201410613373.6
【发明人】姜怀
【申请人】西安立伟电子科技有限责任公司