含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法，具體步驟為：1)玻璃基板的制備；2)在室溫下，將三甲基鋁(Al(CH3)3)和乙酰丙酮鎳溶液依次溶于乙二醇中，室溫下磁力攪拌30～60分鐘；3)將步驟2)所得產(chǎn)物用乙醇離心洗滌至白色后再用去離子水離心洗滌三次，干燥10～15小時(shí)；4)將步驟3)所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入不銹鋼反應(yīng)釜中，在150～200℃烘箱反應(yīng)20～30小時(shí)；得到一種含鋁、鎳元素的納米晶粉末；5)將步驟4)所得的產(chǎn)物和聚二乙基纖維素制得漿料，用絲網(wǎng)印刷，將其印在步驟1)的基板玻璃上，焙燒1.5～2.5小時(shí)，重復(fù)印刷焙燒4～8次，即得目標(biāo)物。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能光伏電池將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電，大致已由單晶硅、多晶硅太陽(yáng)能電池，GaAS、CdTe、CuInSe薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)展到染料敏化太陽(yáng)能電池DSSC階段。與傳統(tǒng)電池依靠物理光電效應(yīng)不同的是，DSSC則是通過(guò)光化學(xué)過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，使太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換材料不再局限于制備過(guò)程復(fù)雜、價(jià)格昂貴的高純無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。因此尋找低成本且光電轉(zhuǎn)化效率高的優(yōu)良的半導(dǎo)體材料成為染料敏化太陽(yáng)能電池研究中重要的課題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出了含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法，本發(fā)明電池在100mW/cm2的光強(qiáng)、AMl.5條件下，其光電轉(zhuǎn)換效率為1.84% ;經(jīng)TiCl 4處理后，其光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)4.91 %，光電轉(zhuǎn)換效率有所提高。
[0004]其技術(shù)方案如下:
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0006]含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法，包括以下步驟:
[0007]I)將玻璃基底在有機(jī)溶劑下下利用超聲波清洗洗凈并放入反應(yīng)室，將反應(yīng)室加熱，備用；
[0008]2)在室溫下，將三甲基鋁(Al(CH3)3)和乙酰丙酮鎳溶液依次溶于乙二醇中，室溫下磁力攪拌30?60分鐘；
[0009]3)將步驟2)所得產(chǎn)物用乙醇離心洗滌至白色后再用去離子水離心洗滌三次，干燥10?15小時(shí)；
[0010]4)將步驟3)所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入不銹鋼反應(yīng)釜中，在150?200°C烘箱反應(yīng)20?30小時(shí)；得到一種含鋁、鎳元素的納米晶粉末；
[0011]5)將步驟4)所得的產(chǎn)物和聚二乙基纖維素制得漿料，用絲網(wǎng)印刷，將其印在步驟
I)的基板玻璃上，在500?550°C焙燒1.5?2.5小時(shí)，重復(fù)印刷焙燒4?8次，就形成一種含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池。
[0012]所述步驟I)中有機(jī)溶劑為酒精和丙酮。所述步驟I)中加熱溫度為120?200°C。所述步驟2)中乙酰丙酮鎳溶液中的溶劑為異丙醇、水、乙醇、氯仿或二氯苯中的一種或一種以上。所述步驟2)中三甲基鋁(Al(CH3)3)為分析純。所述步驟4)中的反應(yīng)釜是聚四氟乙烯為襯底的。所述步驟5)中D131與N719的摩爾比為1:5?2:1。
[0013]同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明電池在100mW/cm2的光強(qiáng)、AML 5條件下，其光電轉(zhuǎn)換效率平均為1.84% ;經(jīng)TiCl4處理后，其光電轉(zhuǎn)換效率平均可達(dá)4.91%，光電轉(zhuǎn)換效率有所提尚ο
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015]實(shí)施例1:
[0016]I)將玻璃基底在10ml的有機(jī)溶劑下下利用超聲波清洗洗凈并放入反應(yīng)室，將反應(yīng)室加熱至100°C，備用；
[0017]2)在室溫下，將5g三甲基鋁(Al (CH3)3)和1ml的乙酰丙酮鎳溶液依次溶于15ml的乙二醇中，室溫下磁力攪拌3分鐘；
[0018]3)將步驟2)所得產(chǎn)物用乙醇離心洗滌至白色后再用去離子水離心洗滌三次，干燥10小時(shí)；
[0019]4)將步驟3)所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入不銹鋼反應(yīng)釜中，在150°C烘箱反應(yīng)20小時(shí)；得到一種含招、鎳元素的納米晶粉末；
[0020]5)將步驟4)所得的產(chǎn)物和20g聚二乙基纖維素制得漿料，用絲網(wǎng)印刷，將其印在步驟I)的基板玻璃上，在500°C焙燒1.5小時(shí)，重復(fù)印刷焙燒4次，就形成一種含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池，記為I號(hào)電池。
[0021]實(shí)施例2:
[0022]I)將玻璃基底在10ml的有機(jī)溶劑下下利用超聲波清洗洗凈并放入反應(yīng)室，將反應(yīng)室加熱至100°C，備用；
[0023]2)在室溫下，將1g三甲基鋁(Al (CH3)3)和20ml的乙酰丙酮鎳溶液依次溶于20ml的乙二醇中，室溫下磁力攪拌60分鐘；
[0024]3)將步驟2)所得產(chǎn)物用乙醇離心洗滌至白色后再用去離子水離心洗滌三次，干燥15小時(shí)；
[0025]4)將步驟3)所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入不銹鋼反應(yīng)釜中，在200°C烘箱反應(yīng)30小時(shí)；得到一種含招、鎳元素的納米晶粉末；
[0026]5)將步驟4)所得的產(chǎn)物和30g聚二乙基纖維素制得漿料，用絲網(wǎng)印刷，將其印在步驟I)的基板玻璃上，在550°C焙燒2.5小時(shí)，重復(fù)印刷焙燒8次，就形成一種含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池，記為2號(hào)電池。
[0027]經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，所得結(jié)論為:2號(hào)電池的光電轉(zhuǎn)化效率優(yōu)于I號(hào)電池的光電轉(zhuǎn)化率，電池在lOOmW/cm2的光強(qiáng)、AMl.5條件下，其光電轉(zhuǎn)換效率為1.74% ;經(jīng)TiCl 4處理后，其光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)4.53%，建議2號(hào)電池的技術(shù)可以推廣使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將玻璃基底在有機(jī)溶劑下下利用超聲波清洗洗凈并放入反應(yīng)室，將反應(yīng)室加熱，備用； 2)在室溫下，將三甲基鋁(Al(CH3)3)和乙酰丙酮鎳溶液依次溶于乙二醇中，室溫下磁力攪拌30?60分鐘； 3)將步驟2)所得產(chǎn)物用乙醇離心洗滌至白色后再用去離子水離心洗滌三次，干燥10?15小時(shí)； 4)將步驟3)所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入不銹鋼反應(yīng)釜中，在150?200°C烘箱反應(yīng)20?30小時(shí)；得到一種含鋁、鎳元素的納米晶粉末； 5)將步驟4)所得的產(chǎn)物和聚二乙基纖維素制得漿料，用絲網(wǎng)印刷，將其印在步驟I)的基板玻璃上，在500?550°C焙燒1.5?2.5小時(shí)，重復(fù)印刷焙燒4?8次，就形成一種含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于:所述步驟I)中有機(jī)溶劑為酒精和丙酮。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于:所述步驟I)中加熱溫度為120?200°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于:所述步驟2)中乙酰丙酮鎳溶液中的溶劑為異丙醇、水、乙醇、氯仿或二氯苯中的一種或一種以上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于:所述步驟2)中三甲基鋁(Al(CH3)3)為分析純。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于:所述步驟4)中的反應(yīng)釜是聚四氟乙烯為襯底的。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁、鎳元素的太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于:所述步驟5)中D131與N719的摩爾比為1:5?2:1。
【文檔編號(hào)】C03C17/00GK106064892SQ201410613373
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2014年11月3日 公開(kāi)號(hào)201410613373.6, CN 106064892 A, CN 106064892A, CN 201410613373, CN-A-106064892, CN106064892 A, CN106064892A, CN201410613373, CN201410613373.6
【發(fā)明人】姜懷
【申請(qǐng)人】西安立偉電子科技有限責(zé)任公司