CN102231304A - 一种纳米TiO2浆料的制备方法 - Google Patents

一种纳米TiO2浆料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102231304A
CN102231304A CN2011100758862A CN201110075886A CN102231304A CN 102231304 A CN102231304 A CN 102231304A CN 2011100758862 A CN2011100758862 A CN 2011100758862A CN 201110075886 A CN201110075886 A CN 201110075886A CN 102231304 A CN102231304 A CN 102231304A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mass parts
slurry
nano
tio
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011100758862A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102231304B (zh
Inventor
姜春华
李德娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Irico Group Corp
Original Assignee
Irico Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Irico Group Corp filed Critical Irico Group Corp
Priority to CN2011100758862A priority Critical patent/CN102231304B/zh
Publication of CN102231304A publication Critical patent/CN102231304A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102231304B publication Critical patent/CN102231304B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

本发明所述的一种纳米TiO2浆料的制备方法，其特征在于：称量1质量份的钛酸异丙酯加入2～6质量份的乙二醇中，混合溶液升温至90℃，再加入2～4质量份的柠檬酸，磁力搅拌6～24小时，即形成二氧化钛溶胶；然后加入2～4质量份的P25粉体和0.2～0.8质量份的造孔剂，混合研磨后制成浆料使用。本发明具有烧结温度低、便于封装电池等优点。

Description

一种纳米TiO<sub>2</sub>浆料的制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，特别涉及适用于染料敏化太阳能电池用的一种纳米TiO2浆料制备方法。
背景技术
TiO2是一种禁带宽度为3.2eV的n型半导体，化学性质稳定，对人体完全无害。纳米二氧化钛除了具有一般的胶体作用外，还具有光电转换，紫外吸收，催化和抗菌作用，可应用于多种领域，如：利用纳米二氧化钛的光催化作用进行污水处理；利用其抗紫外线的特性制作护肤类化妆品；利用纳米二氧化钛的光电转换性能研究出的染料敏化太阳能电池已经成为最有前途的第三代太阳能电池。目前制备染料敏化太阳能电池用二氧化钛浆料的普遍做法是采用二氧化钛粉体(P25粉体)与有机载体物质混合，然后在500℃左右烧结半小时形成薄膜，这种方法烧结温度较高，容易导致导电玻璃基底发生变形，封装困难，尤其是在制备大面积电池时，这种影响尤为突出。因此有必要找寻一种烧结温度较低，同时能够满足电池性能需要的新型二氧化钛浆料。
发明内容
本发明的目的在于提供适用于染料敏化太阳能电池用的一种纳米TiO2浆料制备方法。通过该制备方法制得的TiO2浆料的烧结温度低、不会导致导电玻璃基底发生变形，尤其是在制备大面积电池时便于封装。
为达到上述目的，本发明提供一种纳米TiO2浆料的制备方法，其特征在于：称量1质量份的钛酸异丙酯加入2～6质量份的乙二醇中，混合溶液升温至90℃，再加入2～4质量份的柠檬酸，磁力搅拌6～24小时，即形成二氧化钛溶胶；然后加入2～4质量份的P25粉体和0.2～0.8质量份的造孔剂，混合研磨后制成浆料使用。
优选的，所述造孔剂为聚氧化乙烯(PEO)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等高分子材料。
优选的，所述制得的浆料的二氧化钛纳米粒子粒径小于20纳米。
本发明的有益效果在于：溶胶-凝胶法制备的二氧化钛纳米粒子粒径小于20纳米，在其中混合P25粉(纳米二氧化钛粒子粒径集中在20nm左右)后，由于不同粒子间存在一定的粒径分布梯度，所形成薄膜具有较大表面积，远大于纯用P25粉制备的薄膜，有利于增加染料的吸附量，提高电池的短路电流；另外由于浆料中加入了适量造孔剂，增加了薄膜的表面粗燥度，利于改善阳极薄膜与电解液的界面接触性能，进而提高所制备电池性能；该浆料无需高温烧结，有效避免了因玻璃基板变形导致的电池封装效果不佳。
具体实施方式：
实施例1
称量1质量份的钛酸异丙酯加入6质量份的乙二醇中，混合溶液升温至90℃，加入4质量份的柠檬酸，磁力搅拌6小时，即形成二氧化钛溶胶。然后加入2质量份的P25粉体和0.2质量份的PEO，混合研磨后制成浆料使用。上述浆料在300℃烧结半小时形成纳米晶薄膜。
实施例2
称量1质量份的钛酸异丙酯加入4质量份的乙二醇中，混合溶液升温至90℃，加入2质量份的柠檬酸，磁力搅拌12小时，即形成二氧化钛溶胶。然后加入4质量份的P25粉体和0.8质量份的PEG，混合研磨后制成浆料使用。上述浆料在300℃烧结半小时形成纳米晶薄膜。
实施例3
称量1质量份的钛酸异丙酯加入2质量份的乙二醇中，混合溶液升温至90℃，加入2质量份的柠檬酸，磁力搅拌24小时，即形成二氧化钛溶胶。然后加入2质量份的P25粉体和0.4质量份的PVP，混合研磨后制成浆料使用。上述浆料在300℃烧结半小时形成纳米晶薄膜。
溶胶-凝胶法制备的二氧化钛纳米粒子粒径小于20纳米，在其中混合P25粉(纳米二氧化钛粒子粒径集中在20nm左右)后，由于不同粒子间存在一定的粒径分布梯度，所形成薄膜具有较大表面积，远大于纯用P25粉制备的薄膜，有利于增加染料的吸附量，提高电池的短路电流；另外由于浆料中加入了适量造孔剂，增加了薄膜的表面粗燥度，利于改善阳极薄膜与电解液的界面接触性能，进而提高所制备电池性能；该浆料无需高温烧结，有效避免了因玻璃基板变形导致的电池封装效果不佳。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (3)

1.一种纳米TiO2浆料的制备方法，其特征在于：称量1质量份的钛酸异丙酯加入2～6质量份的乙二醇中，混合溶液升温至90℃，再加入2～4质量份的柠檬酸，磁力搅拌6～24小时，即形成二氧化钛溶胶；然后加入2～4质量份的P25粉体和0.2～0.8质量份的造孔剂，混合研磨后制成浆料使用。
2.如权利要求1所述的一种纳米TiO2浆料的制备方法，其特征在于：所述造孔剂为聚氧化乙烯、聚乙二醇、或聚乙烯吡咯烷酮等高分子材料。
3.如权利要求1所述的一种纳米TiO2浆料的制备方法，其特征在于：所述制得的浆料的二氧化钛纳米粒子粒径小于20纳米。
CN2011100758862A 2011-03-28 2011-03-28 一种纳米TiO2浆料的制备方法 Expired - Fee Related CN102231304B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100758862A CN102231304B (zh) 2011-03-28 2011-03-28 一种纳米TiO2浆料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100758862A CN102231304B (zh) 2011-03-28 2011-03-28 一种纳米TiO2浆料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102231304A true CN102231304A (zh) 2011-11-02
CN102231304B CN102231304B (zh) 2013-01-16

Family

ID=44843862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100758862A Expired - Fee Related CN102231304B (zh) 2011-03-28 2011-03-28 一种纳米TiO2浆料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102231304B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102872892A (zh) * 2012-10-24 2013-01-16 浙江大学苏州工业技术研究院 一种泡沫陶瓷基光催化组件及其制备方法
CN106997907A (zh) * 2016-01-22 2017-08-01 中国科学院物理研究所 一种高灵敏度可见盲紫外光探测器
CN106997909A (zh) * 2016-01-22 2017-08-01 中国科学院物理研究所 一种高灵敏度日盲深紫外光探测器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1583249A (zh) * 2004-06-10 2005-02-23 四川大学 一种用于光催化的纳米二氧化钛复合膜的制备方法
CN101412535A (zh) * 2008-11-11 2009-04-22 重庆大学 一种纳米二氧化钛浆料制备方法
CN101572190A (zh) * 2009-06-02 2009-11-04 彩虹集团公司 一种有机载体体系的TiO2浆料的制备方法
CN101770869A (zh) * 2010-02-09 2010-07-07 新奥科技发展有限公司 一种用于制备染料敏化太阳能电池用二氧化钛薄膜的方法
CN101777430A (zh) * 2010-03-15 2010-07-14 彩虹集团公司 一种染料敏化太阳能电池光阳极用二氧化钛膜的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1583249A (zh) * 2004-06-10 2005-02-23 四川大学 一种用于光催化的纳米二氧化钛复合膜的制备方法
CN101412535A (zh) * 2008-11-11 2009-04-22 重庆大学 一种纳米二氧化钛浆料制备方法
CN101572190A (zh) * 2009-06-02 2009-11-04 彩虹集团公司 一种有机载体体系的TiO2浆料的制备方法
CN101770869A (zh) * 2010-02-09 2010-07-07 新奥科技发展有限公司 一种用于制备染料敏化太阳能电池用二氧化钛薄膜的方法
CN101777430A (zh) * 2010-03-15 2010-07-14 彩虹集团公司 一种染料敏化太阳能电池光阳极用二氧化钛膜的制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102872892A (zh) * 2012-10-24 2013-01-16 浙江大学苏州工业技术研究院 一种泡沫陶瓷基光催化组件及其制备方法
CN106997907A (zh) * 2016-01-22 2017-08-01 中国科学院物理研究所 一种高灵敏度可见盲紫外光探测器
CN106997909A (zh) * 2016-01-22 2017-08-01 中国科学院物理研究所 一种高灵敏度日盲深紫外光探测器
CN106997907B (zh) * 2016-01-22 2019-04-05 中国科学院物理研究所 一种高灵敏度可见盲紫外光探测器
CN106997909B (zh) * 2016-01-22 2019-04-05 中国科学院物理研究所 一种高灵敏度日盲深紫外光探测器

Also Published As

Publication number Publication date
CN102231304B (zh) 2013-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wei et al. Facile ball-milling synthesis of CeO2/g-C3N4 Z-scheme heterojunction for synergistic adsorption and photodegradation of methylene blue: characteristics, kinetics, models, and mechanisms
Ma et al. High-efficiency dye-sensitized solar cell based on a nitrogen-doped nanostructured titania electrode
CN102921944B (zh) 太阳能电池电极用印刷浆料的银粉及其制备工艺
CN102335605B (zh) 一种铜-二氧化钛核壳型纳米粒子的制备方法
Wang et al. Microwave-assisted synthesis of SnO2 nanosheets photoanodes for dye-sensitized solar cells
CN100517772C (zh) 量子点敏化太阳能电池电极及其制备方法
CN103928691B (zh) 直接甲醇燃料电池铂基催化剂载体及其制备方法
Suresh et al. Metal-free low-cost organic dye-sensitized ZnO-nanorod photoanode for solid-state solar cell
Wang et al. Pn heterostructured TiO2/NiO double-shelled hollow spheres for the photocatalytic degradation of papermaking wastewater
CN105597728A (zh) 二氧化钛/钛酸铋超声强化型光催化剂及其制备方法
Zhang Grand challenges for nanoscience and nanotechnology in energy and health
CN106856241A (zh) 一种多相复合纳米结构负极材料及其制备方法
Xi et al. Fabrication of TiO2 aggregates by electrospraying and their application in dye-sensitized solar cells
Fang et al. Application of bidirectional (up and down)-conversion luminescence material (GdBO3: Yb3+/Tb3+) in CdSe0. 4S0. 6 quantum dot-sensitized solar cells
Baraton Nano-TiO2 for dye-sensitized solar cells
CN106449121A (zh) 一种CdS/TiO2复合纳米薄膜及其制备方法和应用
CN101244381B (zh) TiO2-Al2O3复合纳米粉体材料的制备方法
CN102231304B (zh) 一种纳米TiO2浆料的制备方法
CN107308927A (zh) 一种二氧化钛同质结纳米光催化剂的制备方法
CN101819885A (zh) 用于染料敏化太阳能电池的稀土掺杂二氧化钛光阳极及其制备方法
Machado et al. Applications of mesoporous ordered semiconductor materials—case study of TiO2
CN104226320B (zh) 钒硼共掺杂二氧化钛与氧化镍复合光催化剂的制备方法
CN101665973A (zh) 电泳沉积高压电场辅助晶化制备纳米晶三元二氧化钛多孔电极的方法
CN107326394A (zh) 一种制备具有核壳结构氮化碳修饰二氧化钛光阳极的方法
CN102995053B (zh) 制备钛酸镧氧氮化物高效光电极材料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130116

Termination date: 20150328

EXPY Termination of patent right or utility model