一种染料敏化太阳能电池的制作方法

文档序号:12120951阅读:481来源:国知局

本实用新型属于太阳能电池领域,具体涉及一种染料敏化太阳能电池,特别地,涉及一种增加光利用率的染料敏化太阳能电池。



背景技术:

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。太阳能源源不断的辐照地面,且清洁无任何污染,在解决能源和环境的问题上极具吸引力。薄膜技术的应用可以减少原材料的消耗,近年来国际范围内都十分关注低成本薄膜太阳电池材料及器件的研发。自从1991年瑞士的Gratzel教授等人首次对染料敏化太阳能电池的光电转换效率取得突破性进展以来,染料敏化太阳能电池就以其低廉的成本,简单的制作工艺和良好的应用前景而广受关注,成为继硅晶太阳能电池后被认为最有潜力的第三代太阳能电池之一。一般地,染料敏化太阳能电池由光阳极(入射电极),吸光层,和对电极(阴极)组成一个三明治结构。目前的染料敏化太阳能电池对光的利用率很低,大部分光被入射电极反射,和一部分光透过吸光层后透过对电极,这部分光没有被吸光层吸收,降低了染料敏化太阳能电池的光利用率,从而影响染料敏化太阳能电池的光电转换效率。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对目前染料敏化太阳能电池中应用的问题,提出了一种增加光利用效率的染料敏化太阳能电池,包括:

入射层、吸光层、和阴极层;

其中,所述入射层、所述吸光层和所述阴极层依次排列,所述入射层透明,光线透过所述入射层并照射至所述吸光层;

所述入射层包括:透明基体;至少一层增透膜,所述增透膜镀在所述透明基体第一表面上;和导电膜,所述导电膜镀在所述透明基体第二表面上;所述吸光层镀在所述导电膜上;所述阴极层包括基体和镀在基体上的阴极电极层,所述阴极电极层被制成不透明的镜面。

进一步地,所述入射层包括两层增透膜,并且所述增透膜的增透区间与所述吸光层的吸光区间匹配,由此,通过增加透过的光进一步被吸光层吸收,从而增加太阳能电池的光利用效率。

进一步地,所述吸光层包括纳米空心球层、纳米片层、纳米线层、纳米管层中的一种或者几种。所述吸光层厚度为10-20um。

进一步地,所述染料敏化太阳能电池还包括密封环,所述密封环置于所述入射层和所述阴极层之间,使所述入射层和所述阴极层之间形成密封腔,所述吸光层容纳于所述密封腔内,所述密封腔内注入有电解质。

本实用新型的有益效果:1)通过在入射层上表面镀上与吸光层匹配的增透膜,增加有效光的入射效率,从而增加了光电效率;2)通过在阴极基体上镀制不透明的镜面阴极电极层,使透过吸光层的光在阴极层表面发生反射,并重新进入吸光层,增加了光的利用效率,从而增加了光电转换效率。

附图说明

图1是本实用新型提供的染料敏化太阳能电池的结构示意图;

具体实施方式

下面将结合本实用新型的实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示,说明了一种染料敏化太阳能电池,包括:入射层100、吸光层200和阴极层300;其中,所述入射层100、所述吸光层200和所述阴极层300依次排列,所述入射层100透明,光线透过所述入射层100并照射至所述吸光层200;

所述入射层100包括:透明基体101,增透膜102,所述增透膜镀在所述透明基体101第一表面上,和导电膜103,所述导电膜镀在所述透明基体第二表面上。所述吸光层200镀在所述导电膜103上;所述阴极层300包括基体301和镀在基体上的阴极电极层302,所述阴极电极层被制成不透明的镜面。

所述吸光层200为纳米管层和纳米片层制成的20um厚的复合吸光层,所述纳米管层与所述导电膜接触,所述纳米片层镀在所述纳米管层上。所述阴极层由Pt制成。

进一步地,所述染料敏化太阳能电池还包括密封环400,所述密封环400置于所述入射层100和所述阴极层300之间,使所述入射层100和所述阴极层300之间形成密封腔401,所述吸光层200容纳于所述密封腔401内,所述密封腔401内注入有电解质。

实施例2

实施例2的结构与实施例1大致相同。不同之处在于,所述增透膜102包括两层组合增透膜。所述吸光层为纳米空心球层和纳米线层制成的15um厚的复合吸光层,所述纳米线层与所述导电膜接触,所述纳米空心球层镀在所述纳米线层上。所述阴极层由Au制成。

对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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