染料敏化太阳能电池的导电玻璃制造技术

一种染料敏化太阳能电池的导电玻璃，包括导电玻璃层，在导电玻璃层的上 表面，从下至上依次设有低电阻栅电极和致密二氧化钛阻隔膜层，致密二氧化钛 阻隔膜层将低电阻栅电极与外界环境隔绝，该种电池的性能接近小面积电池的性 能，且低电阻栅不易被电解液氧化和腐蚀，同时工艺简化，成本较低，上述导电 玻璃适用于大面积染料敏化太阳能电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于导电玻璃工艺
，特别涉及一种适用于大面积染料敏化太 阳能电池的导电玻璃。二
技术介绍
染料敏化太阳能电池是一种新型非晶硅太阳能电池，其有比硅太阳能电池更 廉价，更环保的优势，但是由于光阳极完全暴露于电解液中，Ti02和导电玻璃基 底上的光生电子会与电解液中的13-发生复合形成暗反应，从而降低光电转换效 率，同时随着电池面积逐渐增大，电池的伏安特性发生了明显的变化，其与小电 池相比，填充因子和光电转换效率大大减小，主要原因是导电玻璃的表面电阻的 影响，即电子传输路程太长，从而导致电子在传输过程中的损耗增大。三、
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供一种既可以减少染料敏化太阳能电池电子损耗、可使 电子定向移动，同时可提高大面积染料敏化太阳能电池的光电转换效率的导电玻 璃。技术方案本专利技术的技术解决方案为一种染料敏化太阳能电池的导电玻璃，包括导电玻璃层，在导电玻璃层的上 表面，从下至上依次设有低电阻栅电极和致密二氧化钛阻隔膜层，致密二氧化钛 阻隔膜层将低电阻栅电极与外界环境隔绝，其中，上述低电阻栅电极选用有机低电阻金属浆料为材料，采用丝网印刷法 印刷于导电玻璃层的上表面，为网状形貌。制备所述染料敏化太阳能电池的导电玻璃的方法，包括以下步骤取导电玻 璃，在导电玻璃的上表面采用丝网印刷法印刷低电阻栅电极，然后釆用溅射法、 电化学沉积法、沉积法、甩膜法、拉膜法在低电阻栅电极上覆盖一层致密的二氧 化钛前体，然后450。C烧结，使低电阻栅电极外部形成致密的二氧化钛阻隔层膜。有益效果一种染料敏化太阳能电池的导电玻璃，包括导电玻璃层，在导电玻璃层的上 表面，从下至上依次设有低电阻栅电极和致密二氧化钛阻隔膜层，致密二氧化钛 阻隔膜层将低电阻栅电极与外界环境隔绝。低电阻栅电极的出现，减小电子传输 路径的电阻，使得电池的性能接近小面积电池的性能；致密的二氧化钛阻隔膜的 出现阻止导电玻璃基底上的光生电子和电解液中13—的复合；同时由于将低电阻 栅布于致密二氧化钛层以下，避免了低电阻栅于电解液的接触，从而避免了低电 阻栅被电解液氧化和腐蚀，保护了低电阻栅电极；同时省去了以往在不过低电阻 栅以后还要再刷高分子涂层保护膜的步骤，简化了工艺，P争低了成本。上述导电 玻璃适用于大面积染料敏化太阳能电池。本专利技术中，低电阻栅选用有机低电阻金属浆料为材料，采用丝网印刷法，印 刷于底板玻璃的上表面，为网状形貌。染料敏化太阳能电池在应用中如硅电池一 样是由单个工作的染料敏化太阳能电池串并联组成，以满足所需的电流电压要 求，因而线路连接工艺复杂，低电阻栅的材料选用与玻璃粘附性较好的有机低电 阻金属浆料，例如银浆、铝浆或铜浆。低电阻栅电极的印刷采用丝网印刷法，低 电阻栅可以根据所需连接的要求，直接在网版上绘制出不同的镂空的丝网，直接 刷涂，使设计性与可操作性的差距大大较低，基本可实现复杂电路的简单刻版并 直接印刷。制备本专利技术所述染料敏化太阳能电池的导电玻璃的方法包括以下步骤取导 电玻璃，在导电玻璃的上表面采用丝网印刷法印刷低电阻栅电极，然后，采用溅 射法、电化学沉积法、沉积法、甩膜法、拉膜法在低电阻栅电极上覆盖一层致密 的二氧化钛前体，然后45(TC烧结，使低电阻栅电极外部形成致密的二氧化钛阻 隔层膜。磁控溅射法的特点是工艺控制性好，可在大面积基体上均匀成膜，阻隔 膜层致密均匀，可以大规模工业化生产，但对设备要求严格，成本较高；电化学 沉积法特点是薄膜所需工业化设备简单，工艺周期短，原材料价格低廉，可以 大规模工业化生产，阻隔膜层致密，均匀度一般；沉积法的特点，不需要仪器设 备，工艺周期短，原材料价格低廉，可以大规模工业化生产，阻隔膜层致密，但 均匀度较差；甩膜法的特点，不适合工业化生产，但所得阻隔膜层致密均匀，较 适合小规模生产，工艺周期短，原材料价格低廉;拉膜法的特点制品均匀性较好， 阻隔膜层致密，所需工业化设备简单，工艺周期短，原材料价格低廉，可以大规 模工业化生产。四附图说明图1是大面积染料敏化太阳能电池的导电玻璃的结构示意图。五具体实施例方式以下实施例为本专利技术的一些举例，不应被看做是对本专利技术的限定。 实施例1:一种染料敏化太阳能电池的导电玻璃，包括导电玻璃层和二氧化钛阻隔膜 层，其特征在于在所述导电玻璃层和二氧化钛阻隔膜层之间设有低电阻栅电极， 且二氧化钛阻隔膜层将低电阻栅电极与外界环境隔绝。其中导电玻璃层为FT0导电玻璃。低电阻栅电极以中温银浆为材料，采用丝网印刷法， 一次印刷于FTO玻璃 的上表面，低电阻栅印刷成网状形貌。印刷方法为采用JG6080丝网印刷机， 300目丝网，印刷后在45(TC下烧结半小时，制成低电阻栅，所制得的低电阻栅 线宽为0.5mm。二氧化钛阻隔膜层致密的二氧化钛薄膜。溅射法制备用粉末工艺烧结成 Ti02固体靶材(抽测靶体密度99.5%),采用国产JGC-40SY型500W磁控溅射镀 膜机。射频溅射镀膜工艺参数如下本底真空度小于IX 10—3Pa ,溅射功率为 100W ,基片温度为300°C ,靶材到已布低电阻电栅导电玻璃基片的距离是8cm, 溅射，即可。实施例2:一种染料敏化太阳能电池的导电玻璃，包括导电玻璃层和二氧化钛阻隔膜 层，其特征在于在所述导电玻璃层和二氧化钛阻隔膜层之间设有低电阻栅电极， 且二氧化钛阻隔膜层将低电阻栅电极与外界环境隔绝。其中导电玻璃层为FTO导电玻璃。低电阻栅电极以中温银浆为材料，采用丝网印刷法， 一次印刷于底板FTO 玻璃的上表面，低电阻栅印刷成网状形貌。印刷方法为采用JG6080丝网印刷 机，300目丝网，印刷后在45(TC下烧结半小时，制成低电阻栅，所制得的低电 阻栅线宽为0.5mm。二氧化钛阻隔膜层致密的二氧化钛薄膜，电化学沉积法制备取TiCL溶 液逐滴滴入去离子饱和氮气水溶液配置0. 1M的TiCl3溶液，放入锌粉少量，用 氨水调节PH值至2. 1-2. 7之间，插入已布低电阻电栅导电玻璃基片为阳极，对 电极选用铂电极，两电极间距为2mm-5mm，电压调至1. 2V,充氮保护，时间为 10-20分钟(根据所需阻隔层厚度，本实例选时15分钟)，取出导电玻璃，用 去离子水冲洗，烘干，450。C烧结。即可。实施例3:一种染料敏化太阳能电池的导电玻璃，包括导电玻璃层和二氧化钛阻隔膜 层，其特征在于在所述导电玻璃层和二氧化钛阻隔膜层之间设有低电阻栅电极， 且二氧化钬阻隔膜层将低电阻栅电极与外界环境隔绝。其中导电玻璃层为FT0导电玻璃。低电阻栅电极以中温银浆为材料，采用丝网印刷法， 一次印刷于底板FTO 玻璃的上表面，低电阻栅印刷成网状形貌。印刷方法为采用JG6080丝网印刷 机，300目丝网，印刷后在45(TC下烧结半小时，制成低电阻4册，所制得的低电 阻才册线宽为0.5mm。二氧化钛阻隔膜层致密的二氧化钛薄膜，沉积法制备配置新鲜TiCU溶 液为5mM，将已布低电阻电^f导电玻璃基片浸没其中，转移至70。C烘箱，保温 30分钟，取出烘干，450。C烧结，即可。实施例4:一种染料敏化太阳能电池的导电玻璃，包括导电玻璃层和二氧化钛阻隔膜 层，其特征在于在所述导电玻璃层和二氧化钛阻隔膜层之间设有低电阻栅电极， 且二氧化钬阻隔膜层将低电阻4册电才及与外界环境隔绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种染料敏化太阳能电池的导电玻璃，包括导电玻璃层（１），其特征在于在导电玻璃层（１）的上表面，从下至上依次设有低电阻栅电极（２）和致密二氧化钛阻隔膜层（３），致密二氧化钛阻隔膜层（３）将低电阻栅电极（２）与外界环境隔绝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙岳明，宋铂，王育乔，奚俊婷，蒋银花，吴小娟，
申请(专利权)人：孙岳明，宋铂，王育乔，奚俊婷，蒋银花，吴小娟，
类型：发明
国别省市：84