CN111739738B - 一体化两电极光充电电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电容器技术领域，具体涉及一种一体化两电极光充电电容器，该化学电源包括光电转换电极、活性炭对电极、活性炭储能电极以及电解质溶液；光电转换电极为吸附光敏剂的纳米颗粒、以透明导电玻璃作为集流体；对电极和储能电极储能物质为活性炭、均以透明导电玻璃作为集流体；电解质溶液为含有LiI和LiClO4的碳酸二丙酯/乙腈混合溶液。本发明所构造的化学电源，借助于光电转换电极实现太阳能的转换，同时借助于对电极和储能电极构成的电容器，快速完成能量的储存与再利用；且电源结构简单，制备成本低廉，易产业化。
Description
技术领域
本发明属于电容器技术领域，具体涉及一种一体化两电极光充电电容器。
背景技术
经济社会的快速发展是以能源资源的使用作为支撑，太阳能是一种储量丰富、可持续使用的清洁能源，满足人们追求能源经济以及环境的可持续发展的要求。其中，太阳能电池具有快速地光响应特点，能迅速地实现太阳能到电能的转换，成为众多科研工作者关注的焦点。以染料敏化太阳能电池和钙钛矿太阳能电池为代表的新型太阳能电池表现出优异光电性能，如：光电转换效率高、光响应好、电池稳定、成本低廉以及制备简单，为其大规模应用提供可能。然而，传统太阳能电池的工作原理决定了其不能储存能量，这一缺点无疑限制了太阳能电池的应用；同时，太阳辐射的不稳定性，也会降低太阳能的利用效率。如何有效地将太阳能电池转换的电能加以存储，是提高太阳能利用率的有效途径。因此，需要匹配相应的储能装置，对转换的能量进行存储，从而提高太阳能的利用率。锂离子电池、液流电池、锂（钠）硫电池以及电容器是常见的高效储能装置。
现有的光充电电池一般是使用大量电解质溶液，如公开号为CN106785243A的光充二次电池，是本发明发明人早期申报的一项光充电电池，该光充电电池需要使用大量电解质溶液，并将储能物质溶于电解质溶液中；大量电解质溶液的使用会导致电池的结构器件体积较大；而且在这类光充电电池中为了防止无隔膜条件下器件组装导致正负电极直接接触而造成短路的问题出现，在正负电极之间引入阳离子交换膜作为隔膜形成三电极，在器件中引入隔膜，会造成整个器件的内阻较大，影响电池的性能。
发明内容
针对传统的太阳能电池不能存储能量，现有的部分光充电电池虽然能够储能但需要使用大量电解质溶液，而且将储能物质溶于电解质溶液中导致器件体积大影响性能的缺陷和问题，本发明提供一种一体化两电极光充电电容器，该一体化两电极光充电电容器具有体积小、能在同一结构单元中实现太阳能的转换、能量存储以及再利用且能够快速充放电的特点。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种一体化两电极光充电电容器，包括光电转换电极、活性炭对电极、活性炭储能电极、电解质溶液和透明导电玻璃；该一体化两电极光充电电容器的制备工艺包括以下步骤：
（1）制备光电转换电极：将透明导电玻璃置于浓度为40 mmol L-1的TiCl4水溶液中，在烘箱内于70℃保温处理30 min后，采用刮涂法在处理后的透明导电玻璃上刮涂纳米晶颗粒，然后在空气气氛中于500-520℃温度条件下烧制2-2.5 h后取出形成纳米晶薄膜，自然降温至50℃后将带有纳米晶薄膜的透明导电玻璃置于光敏染料溶液中，黑暗条件下，密封浸泡6-11 h，即得带有光电转换电极的透明导电玻璃一；
（2）制备活性炭储能电极和活性炭对电极：在步骤（1）制得的带有光电转换电极的透明导电玻璃一上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为储能电极板的透明导电玻璃一，所述活性炭储能电极与光电转换电极均与透明导电玻璃一直接接触且活性炭储能电极位于光电转换电极的上方；在另一块透明导电玻璃上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为对电极的透明导电玻璃二；
（3）组装光充电电容器：将步骤（2）制得的透明导电玻璃一和透明导电玻璃二分别作为电极板依次叠放并固定，向对电极、储能电极之间的空隙注入电解质溶液，然后封装；所述电解质溶液中含有LiI和LiClO4作为支持电解质，溶剂为碳酸二丙酯（DPC）和乙腈（AN），其中碳酸二丙酯和乙腈（DPC/AN）的体积比为1∶0-1∶5；
（4）光充电容器的光充电：闭合开关，将光电转换电极与对电极接通，光照1-5分钟后完成器件的光充电；
（5）光充电容器的放电：关闭光源，黑暗条件下0.3 mA电流放电至0 V。
上述的一体化两电极光充电电容器，吸附光敏剂的纳米晶为TiO2纳米晶或ZnO纳米晶。
上述的一体化两电极光充电电容器，所述光电转换电极为圆形，直径大小为0.2-0.6cm。
上述的一体化两电极光充电电容器，活性炭对电极为圆形，直径大小为0.2-0.6cm。
上述的一体化两电极光充电电容器，活性炭储能电极为圆形，直径大小为0.1-0.2cm。
上述的一体化两电极光充电电容器，活性炭储能电极位于纳米晶薄膜的正上方，两者外缘的距离为0.1cm。
上述的一体化两电极光充电电容器，所述电解质溶液中碳酸二丙酯和乙腈的体积比为1∶3。
上述的一体化两电极光充电电容器，所述光敏染料为二-四丁铵-双(异硫氰基)双(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧基)钌（II）N719。
上述的一体化两电极光充电电容器，所述活性炭浆料包括活性炭和水溶性粘结剂羧甲基纤维素钠（CMC），制备工艺为将活性炭与质量分数为5 %的CMC水溶液混合，搅拌均匀。
本发明的有益效果：
（1）本发明的一体化两电极光充电电容器，与现有的三电极光充电电池相比，将活性炭电极作为储能材料，不将储能物质储存至电解质溶液中，储能原理不同，不需要大量电解质溶液，器件体积较小，便于携带。
（2）本发明的一体化两电极光充电电容器在对电极和储能电极之间不需要使用隔膜，与现有三电极光充电电池相比可以降低电容器的内阻。
（3）本发明的一体化两电极光充电电容器将光电转换电极和活性炭作为储能材料的对电极和储能电极处于一个结构单元内，结构更为简易。
（4）本发明的一体化两电极光充电电容器在对电极和储能电极之间注入有机电解质溶液，不需要针对对电极反应腔和储能电极反应腔分别配制电解质溶液，操作更为简便。
（5）电解质溶液中含有LiI和LiClO4作为支持电解质，LiI作为染料的再生剂，不发生氧化还原反应。
（6）本发明以活性炭作为对电极和储能电极材料，活性炭具有较大的比表面积和吸附作用可以将电荷吸附在活性炭的表面，实现储能作用。
（7）本发明的光充电电容器，在组装过程中将带圆孔的胶带粘贴在对电极上，并露出活性炭，将光电转换电极、活性炭储能电极和对电极叠放成三明治结构，向胶带的圆孔注入电解质溶液，密封后即得到光充电电容器，可以避免器件组装时储能电极和对电极接触导致短路的情况出现。
（8）本发明的光充电电容器的光电转换电极上涂有光敏剂作为感光物质，在光照时能够释放出光生电子实现太阳能到电能的转换，光生电子被储存在电容器中，在黑暗条件下进一步利用。
（9）本发明的光充电电容器采用半导体作为电子导体、光敏剂作为吸光物质，可以极大地提高器件的性能，能够实现快速充放电；在实现太阳能能量转换的同时又能完成能量的储存和进一步利用，显著提高太阳能的利用效率。
（10）本发明的光充电电容器制备材料易得、成本低廉，不涉及复杂的合成制备过程，工艺简单，制备过程绿色环保。
附图说明
图1是本发明光充电电容器的构造示意图。
图2是电解质溶液中DPC/AN体积比为1∶0时，光充电电容器光照3 min后以0.3 mA电流放电下，前30周的充放电曲线。
图3是电解质溶液中DPC/AN体积比为1∶0时，光充电电容器光照3 min后以0.3 mA电流放电下，前30周的放电比容量
图4是电解质溶液中DPC/AN体积比为1∶1和1∶0时，光充电电容器光照3 min后以0.3 mA电流放电下的放电比容量。
图5是电解质溶液中DPC/AN体积比为1∶1，以0.3 mA电流放电时，不同光照时间下，光充电电容器的放电比容量。
图中标号：1为活性炭储能电极、2为透明导电玻璃一、3为半导体、4为光敏染料、5为电解质溶液、6为活性炭对电极、7为透明导电玻璃二。
具体实施方式
针对传统的太阳能电池不能存储能量，现有的部分光充电电池虽然能够储能但需要使用大量电解质溶液，而且将储能物质溶于电解质溶液中导致器件体积大影响性能的问题，本发明提供一种一体化两电极光充电电容器及其制备工艺，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：本实施例的一体化两电极光充电电容器，如图1所示，包括光电转换电极、活性炭对电极6、活性炭储能电极1、电解质溶液5和透明导电玻璃，光电转换电极为吸附光敏剂的纳米晶颗粒，其中光电转换电极是在半导体3上涂有光敏染料4，储能电极和对电极材料均为活性炭，光电转换电极和活性炭储能电极共用透明导电玻璃一作为集流体且活性炭储能电极位于光电转换电极的正上方，活性炭对电极以透明导电玻璃二作为集流体。
（1）制备光电转换电极：将清洗干净的透明导电玻璃置于浓度为40 mmol L-1的TiCl4水溶液中，烘箱内于70℃保温处理30 min后，采用刮涂法在处理后的透明导电玻璃上刮涂TiO2纳米晶颗粒，刮涂形状为圆形，直径为0.5 cm，于空气气氛中510℃烧制2.5 h，升温速率为5℃ min-1，取出形成TiO2纳米晶薄膜，自然降温至50℃后，将带有纳米晶薄膜的透明导电玻璃浸泡在二-四丁铵-双(异硫氰基)双(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧基)钌（II）N719溶液中6h后取出，晾干后即得到带有光电转换电极的透明导电玻璃一。
（2）储能电极和对电极的制备：将活性炭与质量分数为5 %的羧甲基纤维素钠水溶液混合搅拌均匀制得活性炭浆料，在步骤（1）制得的带有光电转换电极的透明导电玻璃一上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为储能电极板的透明导电玻璃一，所述活性炭储能电极位于光电转换电极的正上方，两者外缘的距离为0.1cm；在另一块透明导电玻璃上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为对电极储能板的透明导电玻璃二；其中对电极和储能电极均为圆形，对电极直径为0.2 cm，储能电极直径为0.1 cm。
（3）光充电容器的组装：将步骤（2）制得的透明导电玻璃一和透明导电玻璃二分别作为电极板依次叠放并固定，向储能电极和对电极之间的空隙注入电解质溶液，然后封装。其中，电解质溶液中含有LiI和LiClO4作为支持电解质，溶剂为碳酸二丙酯/乙腈（DPC/AN）的体积比为1∶1。
（4）光充电容器的光充电：闭合开关，将光电转换电极与对电极接通，光照5分钟后完成器件的光充电。
（5）光充电容器的电化学放电：关闭光源，黑暗条件下0.3 mA电流放电至0 V。
实施例2：本实施例的一体化两电极光充电电容器，构造与实施例1相同，制备工艺存在差别，具体如下。
（1）光电转换电极的制备：将清洗干净的透明导电玻璃置于浓度为40 mmol L-1的TiCl4水溶液中，烘箱内于70℃保温处理30 min后，采用刮涂法在处理后的透明导电玻璃上刮涂TiO2纳米晶颗粒，形状为圆形，直径为0.4 cm，于空气气氛中500℃烧制2.3 h，升温速率为10℃ min-1，自然降温至50℃后，将带有TiO2纳米晶薄膜的透明导电玻璃浸泡在二-四丁铵-双(异硫氰基)双(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧基)钌（II）N719溶液中8h后取出，晾干后即得到带有光电转换电极的透明导电玻璃一。
（2）储能电极和对电极的制备：在步骤（1）制得的带有光电转换电极的透明导电玻璃一上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为储能电极板的透明导电玻璃一，所述活性炭储能电极位于光电转换电极的正上方，两者外缘的距离为0.1cm；在另一块透明导电玻璃上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为对电极的透明导电玻璃二；其中对电极和储能电极均为圆形，对电极直径为0.3 cm，储能电极直径为0.1 cm。
（3）光充电容器的组装：将步骤（2）制得的透明导电玻璃一和透明导电玻璃二分别作为电极板依次叠放并固定，向储能电极和对电极注入电解质溶液，然后封装。其中，电解质溶液中含有LiI和LiClO4作为支持电解质，溶剂为碳酸二丙酯/乙腈（DPC/AN）的体积比为1∶2。
（4）光充电容器的光充电：闭合开关，将光电转换电极与对电极接通，光照2分钟后完成器件的光充电。
（5）光充电容器的电化学放电：关闭光源，黑暗条件下0.3 mA电流放电至0 V。
实施例3：本实施例的一体化两电极光充电电容器，构造与实施例1相同，制备工艺存在差别，具体如下。
（1）光电转换电极的制备：将清洗干净的透明导电玻璃置于浓度为40 mmol L-1的TiCl4水溶液中，烘箱内于70℃保温处理30 min后，采用刮涂法在处理后的透明导电玻璃上刮涂TiO2纳米晶颗粒，刮涂形状为圆形，直径为0.5 cm，于空气气氛中520℃烧制2 h后取出形成TiO2纳米晶薄膜，升温速率为10℃ min-1，自然降温至50℃后，浸泡在二-四丁铵-双(异硫氰基)双(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧基)钌（II）N719溶液中8h后取出，晾干后即得带有光电转换电极的透明导电玻璃一。
（2）储能电极和对电极的制备：在步骤（1）制得的带有光电转换电极的透明导电玻璃一上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为储能电极板的透明导电玻璃一，所述活性炭储能电极位于光电转换电极的上方，在另一块透明导电玻璃上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为对电极的透明导电玻璃二，对电极和储能电极均为圆形，其中对电极直径为0.4 cm，储能电极直径为0.1 cm。
（3）光充电容器的组装：将步骤（2）制得的透明导电玻璃一和透明导电玻璃二分别作为电极板依次叠放并固定，向储能电极和对电极之间的空隙注入电解质溶液，然后封装。其中，电解质溶液中含有LiI和LiClO4作为支持电解质，溶剂为碳酸二丙酯/乙腈（DPC/AN）的体积比为1∶3。
（4）充电容器的光充电：闭合开关，将光电转换电极与对电极接通，光照3分钟后完成器件的光充电。
（5）光充电容器的电化学放电：关闭光源，黑暗条件下0.2 mA电流放电至0 V。
实施例4：本实施例的一体化两电极光充电电容器，构造与实施例1相同，制备工艺存在差别，具体如下。
（1）光电转换电极的制备：将清洗干净的透明导电玻璃置于浓度为40 mmol L-1的TiCl4水溶液中，烘箱内于70℃保温处理30 min后，采用刮涂法在处理后的透明导电玻璃上刮涂ZnO纳米晶颗粒，刮涂形状为圆形，直径为0.4 cm，于空气气氛中500℃烧制2.5 h取出形成ZnO纳米晶薄膜，升温速率为5℃ min-1，自然降温至50℃后，浸泡在二-四丁铵-双(异硫氰基)双(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧基)钌（II）N719溶液中10h后取出，晾干后即得到带有光电转换电极的透明导电玻璃一。
（2）储能电极和对电极的制备：在步骤（1）制得的带有光电转换电极的透明导电玻璃一上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为储能电极板的透明导电玻璃一，所述活性炭储能电极位于光电转换电极的上方，在另一块透明导电玻璃上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为对电极的透明导电玻璃二，对电极和储能电极均为圆形，其中对电极直径为0.4 cm，储能电极直径为0.1 cm。
（3）光充电容器的组装：将步骤（2）制得的透明导电玻璃一和透明导电玻璃二分别作为电极板依次叠放并固定，向储能电极和对电极之间的空隙注入电解质溶液，然后封装。其中，电解质溶液中含有LiI和LiClO4作为支持电解质，溶剂为碳酸二丙酯/乙腈（DPC/AN）的体积比为1：2。
（4）光充电容器的光充电：闭合开关，将光电转换电极与对电极接通，光照3分钟后完成器件的光充电。
（5）光充电容器的电化学放电：关闭光源，黑暗条件下0.2 mA电流放电至0 V。
实施例5：本实施例的一体化两电极光充电电容器，构造与实施例1相同，制备工艺存在差别，具体如下。
（1）光电转换电极的制备：将清洗干净的透明导电玻璃置于浓度为40 mmol L-1的TiCl4水溶液中，烘箱内于70℃保温处理30 min后，采用刮涂法在处理后的透明导电玻璃上刮涂TiO2纳米晶颗粒，刮涂形状为圆形，直径为0.6 cm，于空气气氛中510℃烧制2.4 h取出形成TiO2纳米晶薄膜，升温速率为8℃ min-1，自然降温至50℃后，浸泡在二-四丁铵-双(异硫氰基)双(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧基)钌（II）N719溶液中10h后取出，晾干后即得到带有光电转换电极的透明导电玻璃一。
（2）储能电极和对电极的制备：在步骤（1）制得的带有光电转换电极的透明导电玻璃一上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为储能电极板的透明导电玻璃一，所述活性炭储能电极位于光电转换电极的上方，在另一块透明导电玻璃上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为对电极的透明导电玻璃二，对电极和储能电极均为圆形，其中对电极直径为0.5 cm，储能电极直径为0.1 cm。
（3）光充电容器的组装：将步骤（2）制得的透明导电玻璃一和透明导电玻璃二分别作为电极板依次叠放并固定，向储能电极和对电极之间的空隙注入电解质溶液，然后封装。其中，电解质溶液中含有LiI和LiClO4作为支持电解质，溶剂为碳酸二丙酯/乙腈（DPC/AN）的体积比为1:5。
（4）光充电容器的光充电：闭合开关，将光电转换电极与对电极接通，光照1分钟后完成器件的光充电。
（5）光充电容器的电化学放电：关闭光源，黑暗条件下0.1 mA电流放电至0 V。
实施例6：本实施例的一体化两电极光充电电容器，构造与实施例1相同，制备工艺存在差别，具体如下。
（1）光电转换电极的制备：将清洗干净的透明导电玻璃置于浓度为40 mmol L-1的TiCl4水溶液中，烘箱内于70℃保温处理30 min后，采用刮涂法在处理后的透明导电玻璃上刮涂ZnO纳米晶颗粒，刮涂形状为圆形，直径为0.4 cm，于空气气氛中510℃烧制2.5 h取出形成ZnO纳米晶薄膜，升温速率为5℃ min-1，自然降温至50℃后，浸泡在二-四丁铵-双(异硫氰基)双(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧基)钌（II）N719溶液中10h后取出，晾干后即得带有光电转换电极的透明导电玻璃一。
（2）储能电极和对电极的制备：在步骤（1）制得的带有光电转换电极的透明导电玻璃一上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为储能电极板的透明导电玻璃一，所述活性炭储能电极位于光电转换电极的上方，在另一块透明导电玻璃上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为对电极的透明导电玻璃二，储能电极和对电极均为圆形，其中对电极直径为0.4 cm，储能电极直径为0.1 cm。
（3）光充电容器的组装：将步骤（2）制得的透明导电玻璃一和透明导电玻璃二分别作为电极板依次叠放并固定，向储能电极和对电极之间的空隙注入电解质溶液，然后封装。其中，电解质溶液中含有LiI和LiClO4作为支持电解质，溶剂为碳酸二丙酯/乙腈（DPC/AN）的体积比为1：4。
（4）光充电容器的光充电：闭合开关，将光电转换电极与对电极接通，光照5分钟后完成器件的光充电。
（5）光充电容器的电化学放电：关闭光源，黑暗条件下0.3 mA电流放电至0 V。
试验例
试验例1：光充电电容器前三十周的充放电曲线
依次将光电转换电极，储能电极、对电极依次叠放并固定，向对电极和储能电极之间的空隙注入电解质溶液，其中电解质溶液中DPC和AN的体积比为1：0；圆形光电转换电极的直径为0.5 cm，TiO2纳米晶的处理过程为510℃烧制2.5 h，升温速率10℃/min；圆形对电极和储能电极活性碳的直径分别为0.4 cm和0.1 cm，然后封装。将封装后的器件置于太阳光模拟器下，对其进行光照充电3 min；然后在黑暗条件下，以0.3 mA的电流放电至0 V。记录光充电电容器前三十周的充放电曲线并根据充放电曲线计算光充电电容器的放电比容量，结果分别如图2和图3所示。
由图2可以看出，光照时，本发明光充电电容器器件的电压快速升至0.6 V左右，说明光照过程中，太阳能转换并储存在活性炭组成的电容器中；黑暗条件下放电时，器件的电压呈曲线降至0V，说明储存的能量进一步的转换成电能；而且整个的光充电以及放电过程发生较为迅速，能够实现快速充放电，体现处电容器储能的特点。
由图3可以看出，在前5周内，光储能电容器的放电比电容迅速上升至40 mFcm-2，然后缓慢升至60 mFcm-2，20周后，器件的放电比电容稳定在60 mFcm-2至65 mFcm-2之间。
试验例2：电解质溶液中不同DPC和AN的体积比条件下光充电电容器器件的放电比容量
依次将光电转换电极，储能电极、对电极依次叠放并固定，向对电极和储能电极之间的空隙注入电解质溶液，其中，圆形光电转换电极的直径为0.5 cm，TiO2纳米晶的处理过程为510℃烧制2.5 h，升温速率10℃/min；圆形对电极和储能电极活性碳的直径分别为0.4cm和0.1 cm，然后封装。将封装后的器件置于太阳光模拟器下，对其进行光照充电3 min；然后在黑暗条件下，以0.3 mA的电流放电至0 V。结果如图4所示。
由图4可以看出，当使用DPC和AN的混合溶液作为电解质溶液中的溶剂时，较单独用DPC作为溶剂的电容器，显示出更高的放电容量。
试验例3：不同光照时间下电容器的放电容量
依次将光电转换电极，储能电极、对电极依次叠放并固定，向对电极和储能电极之间的空隙注入电解质溶液，其中，电解质溶液中，DPC和AN的体积比为1：1；圆形光电转换电极的直径为0.5cm，TiO2纳米晶的处理过程为510℃烧制2.5 h，升温速率10℃/min；圆形对电极和储能电极的直径分别为0.4 cm和0.1 cm，然后封装。将封装后的器件置于太阳光模拟器下，对其进行光照充电1 min，3 min和5 min；然后在黑暗条件下，以0.3 mA的电流放电至0 V；结果如图5所示。
由图5可以看出，光照1 min后，器件表现出与光照3 min相似的放电容量，说明该器件能够快速地进行能量的转换与储存；适当延长光照时间至5 min后，器件的放电容量上升，说明这种光储能电容器是一种光响应器件，延长光照时间，能够产生更多光生电子，提供更多的能量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种一体化两电极光充电电容器，其特征在于，包括光电转换电极、活性炭对电极、活性炭储能电极、电解质溶液和透明导电玻璃；该一体化两电极光充电电容器的制备工艺包括以下步骤：
（1）制备光电转换电极：将透明导电玻璃置于浓度为40 mmol L-1的TiCl4水溶液中，在烘箱内于70℃保温处理30 min后，采用刮涂法在处理后的透明导电玻璃上刮涂纳米晶颗粒，然后在空气气氛中于500-520℃温度条件下烧制2-2.5 h后取出形成纳米晶薄膜，自然降温至50℃后将带有纳米晶薄膜的透明导电玻璃置于光敏染料溶液中，黑暗条件下，密封浸泡6-11 h，即得带有光电转换电极的透明导电玻璃一；
（2）制备活性炭储能电极和活性炭对电极：在步骤（1）制得的带有光电转换电极的透明导电玻璃一上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为储能电极板的透明导电玻璃一，所述活性炭储能电极与光电转换电极均与透明导电玻璃一直接接触且活性炭储能电极位于光电转换电极的上方；在另一块透明导电玻璃上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为对电极的透明导电玻璃二；
（3）组装光充电电容器：将步骤（2）制得的透明导电玻璃一和透明导电玻璃二分别作为电极板依次叠放并固定，向储能电极、对电极之间的空隙注入电解质溶液，然后封装；所述电解质溶液中含有LiI和LiClO4作为支持电解质，溶剂为碳酸二丙酯和乙腈，其中碳酸二丙酯和乙腈的体积比为1∶0-1∶5；
（4）光充电容器的光充电：闭合开关，将光电转换电极与对电极接通，光照1-5分钟后完成器件的光充电；
（5）光充电容器的放电：关闭光源，黑暗条件下0.1 -0.3 mA电流放电至0 V。
2.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：吸附光敏染料的纳米晶为TiO2纳米晶或ZnO纳米晶。
3.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：所述光电转换电极为圆形，直径大小为0.2-0.6cm。
4.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：活性炭对电极为圆形，直径大小为0.2-0.6cm。
5.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：活性炭储能电极为圆形，直径大小为0.1-0.2cm。
6.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：活性炭储能电极位于纳米晶薄膜的正上方，两者外缘的距离为0.1cm。
7.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：所述电解质溶液中碳酸二丙酯和乙腈的体积比为1∶3。
8.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：所述光敏染料为二-四丁铵-双(异硫氰基)双(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧基)钌（II）N719。
9.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：所述活性炭浆料包括活性炭和水溶性粘结剂羧甲基纤维素钠，制备工艺为将活性炭与质量分数为5 %的羧甲基纤维素钠水溶液混合，搅拌均匀。
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