一種電解液層厚度可控的敏化太陽電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新型太陽電池領(lǐng)域，涉及一種電解液層厚度可控的敏化太陽電池，主要應(yīng)用于不同電解液層厚度下敏化太陽電池性能測試。
技術(shù)背景
[0002]染料敏化太陽電池由瑞士洛桑高等理工學(xué)院Michael Gratzel教授于1991年取得突破性進(jìn)展以來，以其獨(dú)特的夾層結(jié)構(gòu)設(shè)計、相對低廉的成本、簡單的制作過程、特殊的光電轉(zhuǎn)換原理以及良好的透光性，引起人們的廣泛關(guān)注。敏化太陽電池中最新發(fā)現(xiàn)的鈣鈦礦型太陽電池不僅能大幅度降低太陽電池的使用成本，還可提高敏化電池的光電轉(zhuǎn)換效率，專家預(yù)測該種太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到30%，具有很強(qiáng)的市場潛力。在敏化太陽電池的研究中，已經(jīng)證實(shí)電解液時影響電池光電轉(zhuǎn)化效率和長期穩(wěn)定性的重要因素之一，而電池中電解液層的厚度對電池性能也有著非常明顯的影響。為了解敏化太陽電池在不同電解液層厚度時的性能，獲得最佳光電轉(zhuǎn)化性能下的電解液層的厚度，目前的主要方法是:
制備多個電解液層厚度不同、但電池其它組成部分完全相同的敏化太陽電池，并在同樣的條件下分別進(jìn)行測試，獲得各個電解液層厚度狀態(tài)下電池的性能。
[0003]但上述方法的缺點(diǎn)是:
1.制備多個敏化太陽電池的過程中帶來的誤差較多。例如:同一組電池的二氧化鈦薄膜厚度無法完全一致、染料的附著情況無法完全相同等，因此無法確定光電性能的變化是否是由于電解液層厚度所引起的；
2.厚度控制不靈活。以往制作厚度不同電解液層的電池是通過使用不同層數(shù)的密封膜進(jìn)行密封，然后得到不同厚度的電解液層，因此電解液層的厚度受密封膜厚度的影響，厚度改變不連續(xù)且加熱密封過程中會引入較大誤差；
3.制備成本高，資源浪費(fèi)。制備多個敏化太陽電池所耗費(fèi)的材料、時間、人力更多，造成不必要的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供種一種電解液層厚度可控的敏化太陽電池，主要應(yīng)用于不同電解液層厚度下敏化太陽電池性能測試。
[0005]本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，一種電解液層厚度可控的敏化太陽電池，主要包括微調(diào)旋鈕，粗調(diào)旋鈕，刻度，數(shù)字顯示器，止動旋鈕，螺桿旋進(jìn)機(jī)構(gòu)，電解液副室，光陽極測試連接口，密封桶，螺桿，滑動密封圈，對電極，光陽極，電解液層；其特征在于:微調(diào)旋鈕、粗調(diào)旋鈕、螺桿旋進(jìn)機(jī)構(gòu)與螺桿在同一水平位置上，微調(diào)旋鈕與粗調(diào)旋鈕同位于螺桿旋進(jìn)機(jī)構(gòu)一偵牝所述在粗調(diào)旋鈕和螺桿旋進(jìn)機(jī)構(gòu)中間上的螺桿上設(shè)置有刻度；在螺桿旋進(jìn)機(jī)構(gòu)上設(shè)有螺桿的止動旋鈕與數(shù)字顯示器；螺桿旋進(jìn)機(jī)構(gòu)另一側(cè)設(shè)有密封桶，螺桿與密封桶內(nèi)進(jìn)行伸縮活動，密封桶另一側(cè)直接由光陽極進(jìn)行密封；密封桶上設(shè)有電解液副室與光陽極測試連接口 ；螺桿在接近光陽極的一端鑲嵌有對電極，與密封桶壁接觸處有滑動密封圈進(jìn)行密封；光陽極與對電極之間形成密封的電解液層。
[0006]進(jìn)一步的，其中數(shù)字顯示器上設(shè)有對電極測試連接口。
[0007]進(jìn)一步的，其中電解液副室設(shè)有電解液副室關(guān)閉旋鈕、電解液轉(zhuǎn)換閥門與電解液副室密封活塞；電解液副室關(guān)閉旋鈕控制電解液轉(zhuǎn)換閥門的開啟與關(guān)閉；電解液轉(zhuǎn)換閥門設(shè)于電解液層處的密封桶壁上，用以在螺桿旋進(jìn)過程中實(shí)現(xiàn)電解液副室與電解液層中電解液的交換；電解液副室密封活塞用以控制電解液副室容量。
[0008]進(jìn)一步的，其中微調(diào)旋鈕的最高精度可達(dá)I ym。
[0009]進(jìn)一步的，其中通過刻度與數(shù)字顯示器顯示電解液層厚度的信息。
[0010]進(jìn)一步的，其中對電極鑲嵌于螺桿的一端，在側(cè)面由對電極固定螺絲進(jìn)行固定，對電極可根據(jù)需要進(jìn)行更換。
[0011]進(jìn)一步的，其中光陽極固定于密封桶的一端，在正面由光陽極固定螺絲進(jìn)行固定，光陽極可根據(jù)需要進(jìn)行更換。
[0012]本發(fā)明將對電極、光陽極以及電解液密封在一個密封容器中，通過微米級螺旋調(diào)距器控制對電極移動，并在調(diào)距的過程中可與電解液副室交換電解液，始終保持電解液充滿電解液層，以達(dá)到在相同的對電極、光陽極以及測試環(huán)境下對不同電解液厚度的電池進(jìn)行測試，避免制備多個電池帶來的誤差；微米級螺旋調(diào)距器精度可以達(dá)到I μπι，實(shí)現(xiàn)連續(xù)改變電解液層厚度；本發(fā)明中的對電極與光陽極可拆卸，可以根據(jù)研究的需要更換光陽極與對電極的材料與制備工藝。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):電解液層控制精度高，可實(shí)現(xiàn)從零刻度到最大刻度的連續(xù)厚度變化；測試誤差小，排除制備多個對比電池所產(chǎn)生的誤差；對電極與光陽極可拆卸與更換，可用于不同工藝與材料的電池進(jìn)行測試，測試靈活，成本低。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的總結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的電解液層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的對電極安裝示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明的光陽極安裝示意圖。
[0018]圖中，包括微調(diào)旋鈕1，粗調(diào)旋鈕2，刻度3，數(shù)字顯示器4，止動旋鈕5，螺桿旋進(jìn)機(jī)構(gòu)6，對電極測試連接口 7，電解液副室關(guān)閉旋鈕8，電解液副室9，光陽極測試連接口 10，密封桶11，螺桿12，滑動密封圈13，對電極14，對電極固定螺絲15，光陽極16，電解液交換閥門17，電解液副室密封活塞18，電解液層19，光陽極固定螺絲20。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明揭示了一種電解液層厚度可控的敏化太陽電池，結(jié)合圖1、2、3、4進(jìn)行講述。
[0020]本發(fā)明中，微調(diào)旋鈕1、粗調(diào)旋鈕2、螺桿旋進(jìn)機(jī)構(gòu)6、密封桶11與螺桿12位于同一水平位置上。其中微調(diào)旋鈕I與粗調(diào)旋鈕2位于螺桿旋進(jìn)機(jī)構(gòu)6的一側(cè)并與之相連，且微調(diào)旋鈕I裝與粗調(diào)旋鈕2后方，微調(diào)旋鈕I用以對螺桿位置進(jìn)行微調(diào)，精度達(dá)