CN201655556U - 一种染料敏化太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种染料敏化太阳能电池，由玻璃基板、半导体多孔薄膜、染料、背接触层、电解质和对电极构成；玻璃基板上面是半导体多孔薄膜，半导体多孔薄膜上面是染料，染料上面是背接触层，背接触层上面是电解质，电解质上面是对电极。本实用新型的特点是在原有染料敏化太阳能电池结构基础上，用普通玻璃取代价格较贵的FTO导电玻璃作为阳极基板，同时增加了一个金属背接触层。光从玻璃基板一面入射后，被半导体多孔薄膜上的染料部分吸收，另有一部分入射光没有被利用，背接触层可以将这部分光重新反射到染料层中，提高光的利用率，同时背接触层还起到收集电子的作用，具有电池电极的功能。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能电池，涉及一种新型结构的染料敏化太阳能电池。
背景技术
随着全球性能源危机日益严重，人们迫切希望可以找到一种可持续发展的清洁能源。太阳能作为一种取之不尽的天然能源，日益受到世界各国的关注。染料敏化太阳能电池与传统硅太阳能电池相比，制作简单、应用范围广，受到全世界的广泛关注，被认为是最有前途的下一代太阳能电池。
传统染料敏化太阳能电池主要由以下几部分依次组成：掺杂氟的SnO2透明导电玻璃(FTO)、纳米TiO2多孔薄膜、染料敏化层、电解质和镀有铂金属层的FTO对电极。由于电池正负极都采用FTO导电玻璃，而这种玻璃当前的市场价格较贵，约为1000元/m2，占到染料敏化太阳电池总成本的60％～70％。如果能够减少FTO导电玻璃的使用，将会使染料敏化太阳能电池的成本大大下降，增加其市场竞争力。
发明内容
本实用新型的目的在于通过设计一种具有新型结构的染料敏化太阳能电池以降低电池生产成本。
种带有背接触层的染料敏化太阳能电池，由玻璃基板、半导体多孔薄膜、染料、背接触层、电解质和对电极构成；玻璃基板上面是半导体多孔薄膜，半导体多孔薄膜上面是染料，染料上面是背接触层，背接触层上面是电解质，电解质上面是对电极。
所述的玻璃基板为普通玻璃。
所述的半导体多孔薄膜为TiO2薄膜、ZnO薄膜、其它宽禁带半导体氧化物或它们的复合膜。
所述的染料为联吡啶钌染料或天然染料，联吡啶钌类染料如N719、N3、Z907、CYC-B1等，天然染料如香豆素、卟啉、二萘嵌苯、类胡萝卜素、花菁素等。
所述背接触层为一种多孔金属层，如金属铟、银、铝、钛、铁、镍和金，优选金属铝和钛层。
所述的电解质为含碘和碘化锂的液体电解质。
所述的对电极为沉积在导电玻璃上具有催化作用的金属铂电极或石墨电极。
本实用新型的特点是在原有染料敏化太阳能电池结构基础上，用普通玻璃取代价格较贵的FTO导电玻璃作为阳极基板，同时增加了一个金属背接触层。光从玻璃基板一面入射后，被半导体多孔薄膜上的染料部分吸收，另有一部分入射光没有被利用，背接触层可以将这部分光重新反射到染料层中，提高光的利用率，同时背接触层还起到收集电子的作用，具有电池电极的功能。
本实用新型的效果益处在于，用普通玻璃取代FTO导电玻璃作为阳极基板使用，可以有效降低电池的生产成本，同时金属背接触层的加入，提高了入射光的利用率，有利于太阳能电池性能的提高。
附图说明
图1是带有金属背接触层的染料敏化太阳能电池结构图。
其中：1为玻璃基板；2为半导体多孔薄膜；3为染料；4为背接触层；5为电解质；6为对电极。
具体实施方式
下面结合附图详细叙述本实用新型的具体实施方式。
参见图1，一种带有金属背接触层的染料敏化太阳能电池，由玻璃基板1、半导体多孔薄膜2、染料3、背接触层4、电解质5和对电极6构成；玻璃基板1上面是半导体多孔薄膜2，半导体多孔薄膜2上面是染料3，染料3上面是背接触层4，背接触层4上面是电解质5，电解质5上面是对电极6。
其玻璃基板1为普通玻璃。半导体多孔薄膜2为TiO2、ZnO或其它宽禁带半导体氧化物及它们的复合膜。染料3为在可见光区有较强吸收的染料，如联吡啶钌染料或天然染料。背接触层4为一种多孔金属层，如金属铟、银、铝、钛、铁、镍和金，优选金属铝和钛层。电解质5为含碘和碘化钾的液体电解质。对电极6为沉积在导电玻璃或导电树脂基板上具有催化作用的金属铂电极或石墨电极。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (5)
1.一种染料敏化太阳能电池，由玻璃基板(1)、半导体多孔薄膜(2)、染料(3)、背接触层(4)、电解质(5)和对电极(6)构成；其特征在于，玻璃基板(1)上面是半导体多孔薄膜(2)，半导体多孔薄膜(2)上面是染料(3)，染料(3)上面是背接触层(4)，背接触层(4)上面是电解质(5)，电解质(5)上面是对电极(6)。
2.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述的玻璃基板(1)为普通玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述的半导体多孔薄膜(2)为TiO2薄膜或ZnO薄膜。
4.根据权利要求1所述的所述的一种染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述背接触层(4)为一种多孔金属层，该金属层为铟、银、铝、钛、铁、镍或金。
5.根据权利要求1所述的所述的一种染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述的对电极(6)为沉积在导电玻璃上具有催化作用的金属铂电极或石墨电极。
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