本發(fā)明屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種染料敏化電池柔性光陰極的有機(jī)導(dǎo)電膜層的制備方法、染料敏化電池。
背景技術(shù)：
由于全球性能源危機(jī)日益嚴(yán)重，人類迫切希望找到一種可持續(xù)發(fā)展的綠色能源。太陽能作為一種取之不盡的天然能源，成為人們的重要選擇之一。染料敏化電池作為新型電池，與傳統(tǒng)電池比較，具有成本低廉、綠色環(huán)保、制作簡單的優(yōu)勢。染料敏化電池主要由以下幾個(gè)部分組成：導(dǎo)電基底層、納米二氧化鈦膜層、染料敏化層、電解質(zhì)和光陰極。其中，常規(guī)的染料敏化電池主要采用鍍鉑的導(dǎo)電玻璃作為光陰極，由于玻璃本身的性質(zhì)，造成這種材料只能做出剛性的染料敏化太陽能電池，由于導(dǎo)電玻璃單位面積質(zhì)量大、無法彎曲、剛性電池的安裝和攜帶不方便，嚴(yán)重影響的染料敏化太陽能電池的應(yīng)用范圍。同時(shí)，鉑是一種稀有金屬，由于其價(jià)格昂貴，嚴(yán)重提高了電池的成本，所以，尋找一種成本低廉、并且具有柔性的光陰極是染料敏化太陽能電池的重要發(fā)展方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的有機(jī)導(dǎo)電膜層單位面積質(zhì)量大、無法彎曲、成本高的問題，提供一種單位面積質(zhì)量輕、具有柔性、成本低的有機(jī)導(dǎo)電膜層。解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種有機(jī)導(dǎo)電膜層，包括作為骨架的金屬導(dǎo)電網(wǎng)和固著于該金屬導(dǎo)電網(wǎng)上的透明導(dǎo)電聚合物。本發(fā)明的有機(jī)導(dǎo)電膜層以導(dǎo)電金屬網(wǎng)作為骨架獲得的有機(jī)導(dǎo)電膜層，具有單位面積質(zhì)量輕、具有柔性、成本低的特點(diǎn)，同時(shí)導(dǎo)電金屬網(wǎng)作為骨架，增強(qiáng)了有機(jī)導(dǎo)電膜層的導(dǎo)電性，降低了有機(jī)導(dǎo)電膜層的面電阻。本發(fā)明的有機(jī)導(dǎo)電膜層替代鍍鉑層的導(dǎo)電玻璃，光陰極單位面積上質(zhì)量和成本均降低了50％以上。優(yōu)選的是，所述的透明導(dǎo)電聚合物為二甲基亞砜摻雜的聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還包括，針對現(xiàn)有的有機(jī)導(dǎo)電膜層制備方法中單位面積質(zhì)量大、成本高、產(chǎn)品為剛性的問題，提供一種具有單位面積質(zhì)量輕、具有柔性、成本低的等優(yōu)點(diǎn)的有機(jī)導(dǎo)電膜層的制備方法。解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種有機(jī)導(dǎo)電膜層制備方法，所述制備方法包括：1)混合液配制步驟將二甲基亞砜加入到聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液中混合均勻得到混合液；2)聚合物成型步驟將混合液加入設(shè)有金屬導(dǎo)電網(wǎng)的成型容器中成型，干燥獲得有機(jī)導(dǎo)電膜層。優(yōu)選的是，所述的混合液配制步驟中聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％，二甲基亞砜與聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液的質(zhì)量比為1︰5。優(yōu)選的是，所述的聚合物成型步驟中成型時(shí)間為20min-40min。優(yōu)選的是，所述的聚合物成型步驟中干燥分為兩步：先在20℃-30℃下干燥，然后在70℃-90℃下干燥。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還包括，針對現(xiàn)有的染料敏化電池光陰極的單位面積質(zhì)量大、成本高、產(chǎn)品為剛性安裝不便的問題，提供一種單位面積質(zhì)量輕、成本低、產(chǎn)品為柔性、安裝方便染料敏化電池柔性光陰極。解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種染料敏化電池光陰極，其光陰極為上述的柔性光陰極。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還包括，針對現(xiàn)有的染料敏化電池的單位面積質(zhì)量大、成本高、面電阻高的問題，提供一種單位面積質(zhì)量輕、成本低、面電阻低的染料敏化電池。解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種染料敏化電池，其光陰極為上述的柔性光陰極。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所制備的有機(jī)導(dǎo)電膜層的示意圖。具體實(shí)施方式為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1本實(shí)施例提供一種有機(jī)導(dǎo)電膜層及其制備方法。該有機(jī)導(dǎo)電膜層包括作為骨架的金屬導(dǎo)電網(wǎng)和固著于該金屬導(dǎo)電網(wǎng)上的透明導(dǎo)電聚合物。該有機(jī)導(dǎo)電膜層的制備方法，包括以下步驟：1)混合液配制步驟將二甲基亞砜加入到聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT/PSS)溶液中，其中，二甲基亞砜與聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液的質(zhì)量比為1︰5，聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％；劇烈攪拌6h，得到混合液。2)聚合物成型步驟將金屬導(dǎo)電網(wǎng)設(shè)置于矩形的成型凹槽中，優(yōu)選的，所述的金屬導(dǎo)電網(wǎng)是由銀、銅、金、鋁、鎢、鎳、鐵中的任意一種制作的。將混合液加入矩形的成型凹槽中，靜置成型為0.5h；待二甲基亞砜充分揮發(fā)后形成膠狀物，在20℃下干燥至膠狀物表面干透，然后將膠狀物放入干燥箱中，在70℃下干燥4小時(shí)，獲得金屬網(wǎng)增強(qiáng)的柔性有機(jī)導(dǎo)電膜層，見圖1。本發(fā)明制備的金屬網(wǎng)增強(qiáng)的柔性有機(jī)導(dǎo)電膜層具有單位面積質(zhì)量輕(相同厚度)、具有柔性、成本低的特點(diǎn)，同時(shí)導(dǎo)電金屬網(wǎng)作為骨架，增強(qiáng)了有機(jī)導(dǎo)電膜層的導(dǎo)電性，降低了有機(jī)導(dǎo)電膜層的面電阻。本發(fā)明的有機(jī)導(dǎo)電膜層替代鍍鉑層的導(dǎo)電玻璃，光陰極單位面積上質(zhì)量和成本均降低了50％以上。實(shí)施例2本實(shí)施例提供一種有機(jī)導(dǎo)電膜層及其制備方法。該有機(jī)導(dǎo)電膜層包括作為骨架的金屬導(dǎo)電網(wǎng)和固著于該金屬導(dǎo)電網(wǎng)上的透明導(dǎo)電聚合物。該有機(jī)導(dǎo)電膜層的制備方法，包括以下步驟：1)混合液配制步驟將二甲基亞砜加入到聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT/PSS)溶液中，其中，二甲基亞砜與聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液的質(zhì)量比為1︰5，聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％；劇烈攪拌24h，得到混合液。2)聚合物成型步驟將金屬導(dǎo)電網(wǎng)設(shè)置于矩形的成型凹槽中，優(yōu)選的，所述的金屬導(dǎo)電網(wǎng)是由銀、銅、金、鋁、鎢、鎳、鐵中的任意一種制作的。將混合液加入矩形的成型凹槽中，靜置成型為24h；待二甲基亞砜充分揮發(fā)后形成膠狀物，在30℃下干燥至膠狀物表面干透，然后將膠狀物放入干燥箱中，在90℃下干燥4小時(shí)，獲得金屬網(wǎng)增強(qiáng)的柔性有機(jī)導(dǎo)電膜層。實(shí)施例3本實(shí)施例提供一種有機(jī)導(dǎo)電膜層及其制備方法。該有機(jī)導(dǎo)電膜層包括作為骨架的金屬導(dǎo)電網(wǎng)和固著于該金屬導(dǎo)電網(wǎng)上的透明導(dǎo)電聚合物。該有機(jī)導(dǎo)電膜層的制備方法，包括以下步驟：1)混合液配制步驟將二甲基亞砜加入到聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT/PSS)溶液中，其中，二甲基亞砜與聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液的質(zhì)量比為1︰5，聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％；劇烈攪拌10h，得到混合液。2)聚合物成型步驟將金屬導(dǎo)電網(wǎng)設(shè)置于矩形的成型凹槽中，優(yōu)選的，所述的金屬導(dǎo)電網(wǎng)是由銀、銅、金、鋁、鎢、鎳、鐵中的任意一種制作的。將混合液加入矩形的成型凹槽中，靜置成型為5h；待二甲基亞砜充分揮發(fā)后形成膠狀物，在25℃下干燥至膠狀物表面干透，然后將膠狀物放入干燥箱中，在80℃下干燥4小時(shí)，獲得金屬網(wǎng)增強(qiáng)的柔性有機(jī)導(dǎo)電膜層。實(shí)施例4本實(shí)施例提供一種有機(jī)導(dǎo)電膜層及其制備方法。該有機(jī)導(dǎo)電膜層包括作為骨架的金屬導(dǎo)電網(wǎng)和固著于該金屬導(dǎo)電網(wǎng)上的透明導(dǎo)電聚合物。該有機(jī)導(dǎo)電膜層的制備方法，包括以下步驟：1)混合液配制步驟將二甲基亞砜加入到聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT/PSS)溶液中，其中，二甲基亞砜與聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液的質(zhì)量比為1︰5，聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％；劇烈攪拌12h，得到混合液。2)聚合物成型步驟將金屬導(dǎo)電網(wǎng)設(shè)置于矩形的成型凹槽中，優(yōu)選的，所述的金屬導(dǎo)電網(wǎng)是由銀、銅、金、鋁、鎢、鎳、鐵中的任意一種制作的。將混合液加入矩形的成型凹槽中，靜置成型為1h；待二甲基亞砜充分揮發(fā)后形成膠狀物，在28℃下干燥至膠狀物表面干透，然后將膠狀物放入干燥箱中，在85℃下干燥4小時(shí)，獲得金屬網(wǎng)增強(qiáng)的柔性有機(jī)導(dǎo)電膜層。實(shí)施例5本實(shí)施例提供一種有機(jī)導(dǎo)電膜層及其制備方法。該有機(jī)導(dǎo)電膜層包括作為骨架的金屬導(dǎo)電網(wǎng)和固著于該金屬導(dǎo)電網(wǎng)上的透明導(dǎo)電聚合物。該有機(jī)導(dǎo)電膜層的制備方法，包括以下步驟：1)混合液配制步驟將二甲基亞砜加入到聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT/PSS)溶液中，其中，二甲基亞砜與聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液的質(zhì)量比為1︰5，聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％；劇烈攪拌20h，得到混合液。2)聚合物成型步驟將金屬導(dǎo)電網(wǎng)設(shè)置于矩形的成型凹槽中，優(yōu)選的，所述的金屬導(dǎo)電網(wǎng)是由銀、銅、金、鋁、鎢、鎳、鐵中的任意一種制作的。將混合液加入矩形的成型凹槽中，靜置成型為15h；待二甲基亞砜充分揮發(fā)后形成膠狀物，在22℃下干燥至膠狀物表面干透，然后將膠狀物放入干燥箱中，在85℃下干燥4小時(shí)，獲得金屬網(wǎng)增強(qiáng)的柔性有機(jī)導(dǎo)電膜層。實(shí)施例6本實(shí)施例提供一種染料敏化電池柔性光陰極，所述染料敏化電池柔性光陰極包括上述的金屬網(wǎng)增強(qiáng)的柔性有機(jī)導(dǎo)電膜層。實(shí)施例7本實(shí)施例提供一種光陰極含有上述金屬網(wǎng)增強(qiáng)的柔性有機(jī)導(dǎo)電膜層的染料敏化電池，當(dāng)然該染料敏化電池還包括其它必要的組件，例如，電基底層、納米二氧化鈦膜層、染料敏化層、電解質(zhì)等，這里不再贅述?？梢岳斫獾氖牵陨蠈?shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。