CN104733184A - 染料敏化太阳能电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种染料敏化太阳能电池及其制造方法。上述太阳能电池包括复合对电极、工作电极、以及电解质。电解质设置于复合对电极与工作电极之间。上述复合对电极包含基板及设置在基板上的复合层，其中复合层包含石墨烯板与掺杂的金属氧化物纳米粒子的混合物。掺杂的金属氧化物纳米粒子具备优良的电传导特性，使石墨烯板与基板之间具有良好的电性连接，并可作为电子通道以增加染料敏化太阳能电池的光电转换效率。
Description
技术领域
本发明是关于一种染料敏化太阳能电池及其制造方法，特别是关于一种具有复合对电极的染料敏化太阳能电池及其制造方法。
背景技术
由于全球能源的持续短缺且对于能源的需求与日俱增，因此如何提供环保且干净的能源便成为目前最迫切需要研究的议题。在各种替代性能源的研究当中，利用自然的太阳光经由光电能量转换产生电能的太阳能电池，为目前所广泛应用且积极研发的技术。
太阳能电池的基本原理是利用特定物质被光照射时，其光电转换层的电子与空穴分离。利用电路引导这些电子便可得到电能。举例来说，染料敏化太阳能电池(DSSC)先将金属氧化物如二氧化钛(TiO2)烧结于导电基板上，再将光敏物质(染料)吸附于金属氧化物表面以形成光电极。光电极和对电极(白金电极)之间以电解质帮助氧化还原。上述染料敏化太阳能电池的光致电子转移(photo-induced electron transfer)效率很高，因此成为开发低成本太阳能电池中受到重视的太阳能电池类型之一。
在降低染料敏化太阳能电池的成本考虑下，提供电传导特性高，催化活性高，与具备长期稳定性佳的对电极材料，并满足轻量化太阳能电池的需求，是研究开发染料敏化太阳能电池所待解决的课题。
发明内容
本发明一实施例提供的染料敏化太阳能电池，包含：复合对电极，包含基板及设置于基板上的复合层，其中复合层包含石墨烯板与掺杂的金属氧化物纳米粒子的混合物；工作电极，其中复合层位于基板与工作电极之间；以及电解质，位于工作电极与复合对电极之间。
本发明另一实施例提供的染料敏化太阳能电池的制造方法，包含：混合石墨烯板、掺杂的金属氧化物纳米粒子、与溶剂以形成混合物；施加混合物于基板上，并干燥混合物以形成复合层于基板上，其中复合层与基板组成复合对电极；提供工作电极，其中复合层位于基板与工作电极之间；以及提供电解质于工作电极与复合对电极之间。
附图说明
图1为本发明一实施例中，染料敏化太阳能电池的示意图。
图2为本发明一实施例中，复合层的示意图。
【符号说明】
100 染料敏化太阳能电池；
101 基板；
102 复合层；
103 石墨烯板；
104 掺杂的金属氧化物纳米粒子；
105 孔洞；
110 复合对电极；
120 电解质；
130 工作电极。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的染料敏化太阳能电池100具有相对设置的复合对电极110和工作电极130，以及位于复合对电极110与工作电极130之间的电解质120。上述复合对电极110包括基板101及设置在基板101上的复合层102，且复合层102包含石墨烯板103与掺杂的金属氧化物纳米粒子104的混合物。在一实施例中，基板101可为导电基板如金属基板，或具有表面导电层的基板，例如包含氟掺杂氧化锡(FTO)、铟掺杂氧化锡(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、铟掺杂氧化锌(IZO)、金属、或其他导电层于其上的玻璃基板或塑料基板。在一实施例中，掺杂的金属氧化物纳米粒子可为氟掺杂氧化锡(FTO)、铟掺杂氧化锡(ITO)、锑掺杂氧化锡(ATO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、铟掺杂氧化锌(IZO)、其他掺杂的金属氧化物、或上述的组合。在一实施例中，掺杂的金属氧化物纳米粒子可经由改质步骤，将掺杂的金属氧化物纳米粒子、改质剂、及溶剂制成改质过的掺杂的金属氧化物纳米粒子。改质过的掺杂的金属氧化物纳米粒子可进一步降低复合对电极的界面阻抗。改质剂可为苯甲酸(Benzoic acid)、2-萘甲酸(2-Naphthoic acid)、2-萘硫酚(2-Naphthalenethi0l)、1-芘羧酸(1-Pyrenecarboxylic acid)、1-芘磺酸(1-Pyrenesulfonic acid)、或上述的组合。溶剂可为乙醇、丙酮、或上述的组合。
在一实施例中，石墨烯板103可为单层石墨烯板、多层石墨烯板或上述的组合。而在另一实施例中，石墨烯板103的长宽介于0.02μm至2μm之间。若石墨烯板103的长宽过大，其表面积小，催化活性过低。若石墨烯板103的长宽过小，其导电性较低且难以与掺杂的金属氧化物纳米粒子混合。
上述石墨烯板103分散于掺杂的金属氧化物纳米粒子104中，使片状的石墨烯板103之间隔有掺杂的金属氧化物纳米粒子104，进而使石墨烯板103不易聚集，以露出较多的催化活性中心，提高复合对电极110的催化活性。如图2所示，石墨烯板103分散在掺杂的金属氧化物纳米粒子104中，掺杂的金属氧化物纳米粒子104除了支撑石墨烯板103的基质(matrix)之外，更具备优良的电传导特性，可作为电子通道并增加转换效率。在一实施例中，掺杂的金属氧化物纳米粒子104的颗粒大小介于5nm至600nm之间。若掺杂的金属氧化物纳米粒子104的颗粒太大，则难以附着在基板101上。在一实施例中，上述复合层102为多孔层，其具有孔洞105。若掺杂的金属氧化物纳米粒子104的颗粒太小，则电解质120在孔洞105中的传递阻抗过大(或是电解质120在复合层102中的传递阻抗过大)。在另一实施例中，石墨烯板103与掺杂的金属氧化物纳米粒子104的重量比介于1∶0.01至1∶200之间。若掺杂的金属氧化物纳米粒子104的用量过高，则电解质120在复合层102中的传递阻抗过大。若掺杂的金属氧化物纳米粒子的用量过低，则石墨烯板103容易彼此堆叠聚集，使石墨烯板103露出的催化活性中心过少。
此外，上述的复合对电极110可应用于软性染料敏化太阳能电池中。在本发明一实施例中，电解质120包括液态电解质或固态电解质。
在本发明一实施例中，上述染料敏化太阳能电池100的制造方法包括：混合石墨烯板103、掺杂的金属氧化物纳米粒子104、与溶剂形成混合物。施加混合物于基板101上，并干燥混合物以形成复合层102。上述基板101与复合层102组成复合对电极110。提供工作电极130，使复合层102设置在基板101和工作电极130之间。提供电解质120于工作电极130和复合对电极110之间，即完成染料敏化太阳能电池100。
在一实施例中，染料敏化太阳能电池100的制造方法更包含在干燥混合物之后，进一步热处理或加压干燥后的混合物以形成复合层102。热处理可增加复合层102与基板101附着，降低电子传递阻抗。上述热处理工艺的温度范围介于200℃至600℃之间。若热处理工艺的温度过低，则与未进行热处理工艺的效果相同。若热处理工艺的温度过高，则掺杂的金属氧化物纳米粒子104彼此熔合，形成的孔洞105过小，电解质120不易扩散传递。上述加压的压力范围介于20Psi至100Psi之间。加压工艺可增加复合层102与基板101附着，降低电子传递阻抗。若加压工艺的压力过小，则与未进行加压工艺的效果相同。若加压工艺的压力过大，则孔洞105过小，电解质120不易扩散传递。
在一实施例中，溶剂黏度介于3mPas至100mPas。若溶剂黏度过高，则石墨烯板103、掺杂的金属氧化物纳米粒子104、与溶剂的混合物不易涂布成膜，造成复合层102表面不平整。若溶剂黏度过低，则石墨烯板103与掺杂的金属氧化物纳米粒子104无法稳定的悬浮在溶剂中，两者均会快速沉降而产生分离现象。举例来说，适用溶剂可为二乙二醇甲醚(Diethylene glycol methyl ether)、二乙二醇乙醚(Diethylene glycol ethylether)、二乙二醇丁醚(Diethylene glycol butyl ether)、二乙二醇己醚(Diethylene glycol hexyl ether)、三乙二醇甲醚(Triethylene glycol methylether)、三乙二醇乙醚(Triethylene glycol ethyl ether)、三乙二醇丁醚(Triethylene glycol n-butyl ether)、二丙二醇甲醚(Dipropylene glycolmethyl ether)、二丙二醇丙醚(Dipropylene glycol n-propyl ether)、二丙二醇丁醚(Dipropylene glycol n-butyl ether)、三丙二醇甲醚(Tripropyleneglycol methyl ether)、三丙二醇丁醚(Tripropylene glycol n-butyl ehter)、乙二醇己醚(Ethylene glycol hexyl ether)、乙二醇苯醚(Ethylene glycol phenylether)、丙二醇丁醚(Propylene glycol n-butyl ether)、丙二醇苯醚(Propyleneglycol phenyl ether)、乙二醇丁醚醋酸酯(Diethylene glycol n-butyl etheracetate)、松油醇(Terpineo1)、环己基吡咯烷酮(N-Cyclohexyl-2-pyrrolidone)、或上述的组合。
为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例配合所附附图，作详细说明如下：
实施例
比较例1
取石墨烯板分散于异丙醇中，配制成0.2wt％溶液(石墨烯板购自Cheaptube的Grade4，其BET比表面积＞700m2/g，层数＜4层，平均厚度3～5nm，且长或宽＜2μm。)。取表面具有FTO层的玻璃基板厚度2.2mm(8-10Ω/□，购自Pilkington TEC glass)作为导电基板，将此FTO玻璃裁切成1.5厘米×2.0厘米后以中性清洁剂刷洗，再以去离子水冲洗烘干。
取3μL的上述石墨烯板分散溶液涂布于FTO玻璃上(涂布面积为1.5厘米×1.5厘米)，室温干燥后，于空气下以400℃热处理20分钟后再冷却10分钟，即形成石墨烯层于FTO玻璃上。取两片具有石墨烯层的FTO玻璃，中间夹厚度60μm的Surlyn热塑膜作为封装膜(sealant)，利用热压机封装压合后，再将电解质溶液注入两片具有石墨烯层的FTO玻璃之间的空隙。上述电解质包含0.6M的1-甲基-3-丙基碘化咪唑(PMII，购自Merck)、0.01M的I2(购自Sigma-Aldrich)、0.1M的LiI、及0.5M的第三丁基吡啶(TBP，购自Sigma-Aldrich)的乙腈溶液。
实施例1
取石墨烯板与异丙醇溶液混合，搅拌8小时后，超声波震荡1小时，配制成不同浓度的分散液。石墨烯板购自Cheaptube的Grade4，其BET比表面积＞700m2/g，层数＜4层，平均厚度3～5nm，且长或宽＜2μm。
取ITO纳米粒子与水混合，搅拌1小时后，超声波震荡1小时，配制成10wt％分散液。ITO纳米粒子购自立禾，其粒径为约10nm。
取石墨烯板分散液(5mL)与ITO纳米粒子分散液(5mL)混合，搅拌1小时后超声波震荡1小时，即得石墨烯板/ITO纳米粒子混合液。取前述的FTO玻璃裁切成1.5厘米×2.0厘米后以中性清洁剂刷洗，再以去离子水冲洗后烘干。将石墨烯板/ITO纳米粒子混合液涂布在FTO玻璃上，形成直径0.6厘米饼图案，室温干燥后，于空气下热处理5分钟，冷却10分钟，即形成复合层。
取两片具有复合层于其上的FTO玻璃，中间夹设厚度60tm的Surlyn热塑膜作为封装膜(sealant)，利用热压机封装压合后，再将电解质溶液注入两片具有复合层的FTO玻璃之间的空隙。上述电解质包含0.6M的1-甲基-3-丙基碘化咪唑(PMII，购自Merk)、0.01M的I2(购自Sigma-Aldrich)、0.1M的LiI、及0.5M的第三丁基吡啶(TBP，购自Sigma-Aldrich)的乙腈溶液。
取实施例1与比较例1，以电化学交流阻抗(electrochemical impedancespectroscopy，EIS)测试电极的催化能力。利用电化学分析仪(electrochemical analyzer，Autolab，PGSTAT30)固定Voc直流偏压(DC biasat an open circuit voltage(VOC))并给予振幅10mV的交流电压(ACvoltage)，且扫描频率介于50mhz至105Hz之间，可得对电极的奈奎斯特图(Nyquist plot)。一般而言，两片对电极的奈奎斯特图由两个半圆组成，第一半圆(高频率)来自于对电极层与电解质的界面阻抗(2Rct)，第二半圆(低频率)来自于电解质的传递阻抗(Z)。对电极层与电解质的界面阻抗(2Rct)越小代表对电极层的催化活性越高。
表1
由表1的比较可知。添加适量的ITO纳米粒子可有效改善复合电极的界面阻抗。
实施例2
与实施例1-5类似，差别在于实施例2将ITO纳米粒子(购自立禾，其粒径为约10nm)置于改质剂的溶液中搅拌24小时，离心之后再以乙醇溶剂清洗，重复三次后，将改质后的ITO纳米粒子重新分散在乙醇溶剂中，配制成10wt％分散液。取石墨烯板分散液5mL(石墨烯板分散液浓度为0.05wt％，且石墨烯板购自Cheaptube的Grade3，其BET比表面积600-750m2/g，层数4-5层，平均厚度8nm，且长或宽＜2μm)与改质后的ITO纳米粒子分散液5mL混合，搅拌1小时，超声波震荡1小时后得石墨烯板/ITO纳米粒子混合液，静置室温下1小时后的分散程度如表2所示。至于其他形成复合电极与界面阻抗的测量如前述。
表2
| 改质剂 | 分散程度 | 界面阻抗(ohm) | |
| 实施例2-1 | 无 | 不佳 | 1890 |
| 实施例2-2 | 苯甲酸 | 佳 | 1145 |
| 实施例2-3 | 2-萘甲酸 | 佳 | 1601 |
| 实施例2-4 | 2-萘硫酚 | 佳 | 1132 |
| 实施例2-5 | 1-芘羧酸 | 佳 | 1677 |
| 实施例2-6 | 1-芘磺酸 | 可接受 | 1857 |
由表2的比较可知。经改质后的ITO纳米粒子可有效改善复合电极的界面阻抗。
实施例3
与实施例1-5(石墨烯板分散液浓度为0.5wt％)类似，差别在于实施例3将平均粒径10nm的ITO粒子置换为SiO2粒子(购自Sigma-Aldrich，其粒径分布为5-15nm)。
实施例4
与实施例1-5(石墨烯板分散液浓度为0.5wt％)类似，差别在于实施例4将平均粒径10nm的ITO粒子置换为TiO2粒子(购自Degussa，型号P90，粒径约为14nm)。
实施例5
与实施例1-5(石墨烯板分散液浓度为0.5wt％)类似，差别在于实施例5将平均粒径10nm的ITO粒子置换为平均粒径50nm的ITO粒子(购自Sigma-Aldrich)或平均粒径500nm的ITO粒子(购自Sigma-Aldrch)。
实施例6
与实施例1-5(石墨烯板分散液浓度为0.5wt％)类似，差别在于实施例6将平均粒径10nm的ITO粒子置换为平均粒径15nm的AZO粒子(购自US Research Nanomaterials)、粒径分布30-50nm的AZO粒子(购自Sigma-Aldrich)、或粒径分布50-100nm的AZO粒子(购自友和贸易)。
实施例7
与实施例1-5(石墨烯板分散液浓度为0.5wt％)类似，差别在于实施例7将平均粒径10nm的ITO粒子置换为平均粒径30nm的ATO粒子或平均粒径100nm的ATO粒子(购自US Research Nanomaterials)。
表3
| 纳米粒子 | 粒径(nm) | 界面阻抗(ohm) | |
| 实施例2 | SiO2 | 5-15 | 2500 |
| 实施例3 | TiO2 | 14 | 1200 |
| 实施例4-1 | ITO | 50 | 51 |
| 实施例4-2 | ITO | 300-600 | 154 |
| 实施例5-1 | AZO | 15 | 76 |
| 实施例5-2 | AZO | 30-50 | 98 |
| 实施例5-3 | AZO | 50-100 | 125 |
| 实施例6-1 | ATO | 30 | 29 |
| 实施例6-2 | ATO | 100 | 152 |
由表3的比较可知，SiO2粒子与TiO2粒子无法如掺杂的金属氧化物粒子一般有效降低石墨烯板复合电极的界面阻抗。
实施例8
与实施例1-5(石墨烯板分散液浓度为0.5wt％)类似，差别在于实施例8将石墨烯板置换为购自Graphage的石墨烯板如型号P-LF10(BET＞650m2/g，厚度3nm，长或宽＜2μm，含氧量＜3％)、型号P-MF10(BET＞600m2/g，厚度3nm，长或宽＜2μm，含氧量＜4％)、型号P-MF10(BET＞400m2/g，厚度3nm，长或宽＜2μm，含氧量＜20％)、型号P-ML10(BET＜50m2/g，厚度50-100nm，长或宽约5-10μm)。
实施例9
与实施例8类似，差别在于实施例9将实施例8的石墨烯板置换为购自Cheaptube的GraphenX石墨烯板，其BET表面积＞750m2/g，厚度＜2nm，且长或宽为20-100nm。
表4
由表4可知，过厚的石墨烯板将会增加复合电极的界面阻抗。
实施例10
取石墨烯板分散于溶剂中，配制成0.2wt％溶液。石墨烯板购自Cheaptube的Grade3，其BET比表面积600-750m2/g，层数4-5层，平均厚度8nm，且长或宽＜2μm。
取ITO纳米粒子与水混合，搅拌1小时后，超声波震荡1小时，配制成10wt％分散液。ITO纳米粒子购自立禾，其粒径为约10nm。
取石墨烯板分散液5mL与ITO纳米粒子分散液5mL混合，搅拌1小时，超声波震荡1小时后得石墨烯板/ITO纳米粒子混合液。静置室温下，观察沉降速度如表5所示。
取前述的FTO玻璃裁切成1.5厘米×2.0厘米后以中性清洁剂刷洗，再以去离子水冲洗后烘干。将石墨烯板/ITO纳米粒子混合液涂布在FTO玻璃上(涂布面积为0.5厘米×0.5厘米)，于90℃下干燥，观察成膜品质如表5所示。
表5
实施例11
1.工作电极制备：
取市售的FTO基板(厚度2.2mm，表面电阻为8-10Ω/□，购自Pilkington TEC glass)裁切成1.5厘米×2.0厘米，以中性清洁剂刷洗后，利用去离子水冲洗并烘干。
以溶胶凝胶法置备TiO2纳米粒子浆料，其TiO2粒子的平均粒径为15nm。将TiO2纳米粒子浆料网印在清洗后的FTO玻璃上，网印成直径为0.6厘米的饼图案，在空气下以500℃烧结1小时，形成TiO2工作电极膜。将印有TiO2多孔膜的FTO基板放置在UV-臭氧下清洁处理20分钟，再浸泡于0.5mM的N719染料溶液中(购自永光化学)24小时，使N719染料吸附在TiO2-多孔膜。取出染色的TiO2多孔膜，以乙腈冲洗移除多余的染料后，在室温下放置干燥TiO2多孔膜，即形成工作电极。
2.石墨烯板/ITO复合对电极制备
取石墨烯板与IPA溶剂混合，搅拌8小时后，超声波震荡1小时，配制成不同浓度的分散液。(石墨烯板购自Cheaptube的Grade3，BET比表面积600-750m2/g，层数4-5层，平均厚度8nm，且长或宽＜2μm；或Grade4∶BET比表面积＞700m2/g，层数＜4层，平均厚度3nm至5nm之间，且长或宽＜2μm)。
取ITO纳米颗粒与水混合，搅拌1小时后，超声波震荡1小时，配制成10wt％分散液。(ITO购自立禾，粒径10nm；或购自Sigma-Aldrich，粒径介于20nm至70nm之间)。
取石墨烯板分散液(5mL)与ITO纳米颗粒分散液(5mL)混合，搅拌1小时后超声波震荡1小时。
取市售的FTO基板(厚度2.2mm，表面电阻为8-10Ω/□，PilkingtonTEC glass)裁切成1.5厘米×2.0厘米，以中性清洁剂刷洗后，以去离子水冲洗后烘干。吸取石墨烯板/ITO混合液，涂在FTO玻璃上，涂布面积为直径0.6厘米的饼图案。70℃空气下干燥涂层后，即形成石墨烯板/ITO多孔复合膜。
3.DSSC元件组装
取一片上述工作电极与一片上述对电极，中间夹厚度60μm的Surlyn热塑膜，作为封装膜(sealant)，利用热压机封装压合，中间空隙灌入电解质溶液，即为DSSC元件。电解质配方为0.6M的1-甲基-3-丙基碘化咪唑(PMII，购自Merck)、0.01M的I2(购自Sigma-Aldrich)、0.1M的LiI、及0.5M的第三丁基吡啶(TBP，购自Sigma-Aldrich)的乙腈溶液。
4.DSSC元件测试：
取上述DSSC元件在太阳光仿真器下照光，光强度为100mW/cm2(Pin)。以电化学分析仪(electrochemical analyzer，Autolab，PGSTAT30)测量DSSC元件的IV曲线，由0V扫描至0.9V(短路至开路)，扫描速度0.03V/s，且阶跃电压为0.018V。在表6中，石墨烯板电极指的是比较例1形成的复合对电极。石墨烯板/ITO复合电极指的是实施例1-4形成的复合对电极。
表6
由表6的比较可知，石墨烯板/ITO复合电极比纯石墨烯板电极更能提高DSSC的转换效率。
分别取10wt％的ITO纳米粒子(粒径为10nm)的水分散液(5mL)，与不同浓度的石墨烯板(石墨烯板购自Cheaptube的Grade3)的IPA分散液(5mL)混合后，涂布于导电基板上后于室温下干燥以形成石墨烯板/ITO复合对电极。依前述工艺组装成DSSC后，测量性质如表7所示。
分别取10wt％的ITO纳米粒子(粒径为10nm)的水分散液(5mL)，与1wt％的石墨烯板(石墨烯板购自Cheaptube的Grade3)的IPA分散液(5mL)混合后，涂布于导电基板上并于室温下干燥后，以不同温度热处理涂层，以形成石墨烯板/ITO复合对电极。依前述工艺组装成DSSC后，测量性质如表7所示。
表7
分别取10wt％的ITO纳米粒子(粒径为10nm)的水分散液(5mL)，与1wt％的石墨烯板(石墨烯板购自Cheaptube的Grade3)的IPA分散液(5mL)混合后，涂布于塑料导电基板(ITO/PEN表面电阻为13-15Ω/□，购自Peccell Technologies，Inc.)上，并于室温下干燥后，以不同压力施加于涂层上，以形成石墨烯板/ITO复合电极。依前述工艺组装成DSSC后，测量性质如表8所示。
表8
Claims (24)
1.一种染料敏化太阳能电池，其特征在于，包含：
一复合对电极，包含设置于一基板上的一复合层，其中该复合层包含一石墨烯板与一掺杂的金属氧化物纳米粒子的混合物；
一工作电极，其中该复合层位于该基板与该工作电极之间；以及
一电解质，位于该工作电极与该复合对电极之间。
2.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中该基板包括一导电基板，或具有一表面导电层的一基板。
3.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中该石墨烯板分散于该掺杂的金属氧化物纳米粒子中。
4.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中该掺杂的金属氧化物纳米粒子包括氟掺杂氧化锡(FTO)、铟掺杂氧化锡(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、铟掺杂氧化锌(IZO)、或上述的组合。
5.根据权利要求4所述的染料敏化太阳能电池，其中该掺杂的金属氧化物纳米粒子包括一改质过的掺杂的金属氧化物纳米粒子。
6.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中该石墨烯板与该掺杂的金属氧化物纳米粒子的重量比介于1∶0.01～1∶200之间。
7.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中该掺杂的金属氧化物纳米粒子的颗粒大小介于5nm至600nm之间。
8.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中该石墨烯板的长宽介于0.02μm至2μm之间。
9.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中该石墨烯板包括单层石墨烯、多层石墨烯、或上述的组合。
10.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中该复合层为一多孔层。
11.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其中该工作电极为一透明导电电极。
12.一种染料敏化太阳能电池的制造方法，其特征在于，包含：
混合一石墨烯板、一掺杂的金属氧化物纳米粒子、与一溶剂以形成一混合物；
施加该混合物于一基板上，并干燥该混合物以形成一复合层于该基板上，其中该复合层与该基板组成一复合对电极；
提供一工作电极，其中该复合层位于该基板与该工作电极之间；以及
提供一电解质于该工作电极与该复合对电极之间。
13.根据权利要求12所述的染料敏化太阳能电池的制造方法，其特征在于，还包含在干燥该混合物之后热处理及/或加压该混合物，以形成该复合对电极。
14.根据权利要求12所述的染料敏化太阳能电池的制造方法，其中该溶剂的黏度介于3mPas至100mPas之间。
15.根据权利要求14所述的染料敏化太阳能电池的制造方法，其中该溶剂包括二乙二醇甲醚(Diethylene glycol methyl ether)、二乙二醇乙醚(Diethylene glycol ethyl ether)、二乙二醇丁醚(Diethylene glycol butylether)、二乙二醇己醚(Diethylene glycol hexyl ether)、三乙二醇甲醚(Triethylene glycol methyl ether)、三乙二醇乙醚(Triethylene glycol ethylether)、三乙二醇丁醚(Triethylene glycol n-butyl ether)、二丙二醇甲醚(Dipropylene glycol methyl ether)、二丙二醇丙醚(Dipropylene glycoln-propyl ether)、二丙二醇丁醚(Dipropylene glycol n-butyl ether)、三丙二醇甲醚(Tripropylene glycol methyl ether)、三丙二醇丁醚(Tripropyleneglycol n-butyl ehter)、乙二醇己醚(Ethylene glycol hexyl ether)、乙二醇苯醚(Ethylene glycol phenyl ether)、丙二醇丁醚(Propylene glycol n-butylether)、丙二醇苯醚(Propylene glycol phenyl ether)、乙二醇丁醚醋酸酯(Diethylene glycol n-butyl ether acetate)、松油醇(Terpineol)、环己基吡咯烷酮(N-Cyclohexyl-2-pyrrolidone)、或上述的组合。
16.根据权利要求12所述的染料敏化太阳能电池的制造方法，其中该掺杂的金属氧化物纳米粒子包括氟掺杂氧化锡(FTO)、铟掺杂氧化锡(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、铟掺杂氧化锌(IZO)、或上述的组合。
17.根据权利要求12所述的染料敏化太阳能电池的制造方法，其特征在于，还包含一改质步骤，将一掺杂的金属氧化物纳米粒子、一改质剂、及一溶剂制成一改质过的掺杂的金属氧化物纳米粒子。
18.根据权利要求17所述的染料敏化太阳能电池的制造方法，其中该改质剂为苯甲酸、2-萘甲酸、2-萘硫酚、1-芘羧酸、1-芘磺酸、或上述的组合。
19.根据权利要求17所述的染料敏化太阳能电池的制造方法，其中该溶剂为乙醇、丙酮、或上述的组合。
20.根据权利要求12所述的染料敏化太阳能电池的制造方法，其中该石墨烯板与该掺杂的金属氧化物纳米粒子的重量比介于1∶0.01～1∶200之间。
21.根据权利要求12所述的染料敏化太阳能电池的制造方法，其中该掺杂的金属氧化物纳米粒子的颗粒大小介于5nm至600nm之间。
22.根据权利要求12所述的染料敏化太阳能电池的制造方法，其中该石墨烯板的长宽介于0.02μm至2μm之间。
23.根据权利要求12所述的染料敏化太阳能电池的制造方法，其中该石墨烯板包括单层石墨烯、多层石墨烯、或上述的组合。
24.根据权利要求12所述的染料敏化太阳能电池的制造方法，其中该工作电极为一透明导电电极。
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Cited By (2)
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| CN102486970A (zh) * | 2010-12-03 | 2012-06-06 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种染料敏化太阳能电池及制备方法 |
| CN102231331A (zh) * | 2011-03-29 | 2011-11-02 | 彩虹集团公司 | 一种染料敏化太阳能电池对电极的制备方法 |
| US20130125970A1 (en) * | 2011-11-22 | 2013-05-23 | Korea Institute Of Science And Technology | Counter electrode for dye-sensitized solar cell and preparation method thereof |
| CN102543473A (zh) * | 2012-02-08 | 2012-07-04 | 黑龙江大学 | 石墨烯与导电炭黑复合材料对电极的制备方法 |
Cited By (2)
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