专利名称：光固化制备多孔纳米二氧化钛薄膜的方法
技术领域：
本发明涉及利用光固化技术制备多孔纳米二氧化钛薄膜的方法，属于功能材料技术领域，也属于光聚合技术领域，特别涉及利用光固化技术制备可用于染料敏化太阳能电池光阳极的多孔纳米二氧化钛薄膜的方法。
背景技术：
自20世纪80年代以来，瑞士洛桑联邦高等技术学院GrStzel教授的研究组一直致力于染料敏化多孔纳米电极的研究，他们以多孔纳米二氧化钛膜吸附过渡金属Ru络合物染料，选用适当的氧化一还原电解质，发展了一种染料敏化纳米晶薄膜电池。基于这一原理的电池研究在1991年取得突破，O’ Regan和Gratzel在Nature上报道了这类新型低成本光伏电池，在AMl.5模拟日光照射下，其总光电转换效率可达7.1 7.9%。1993年，Gratzel研究组再次报道了光电转换效率达10%的染料敏化太阳能电池。这种电池的出现为光电化学电池的发展带来了革命性的创新，染料敏化太阳能电池的主要优点在于它廉价的成本和简单的工艺，制作成本仅为硅太阳电池的1/5 1/10。染料敏化太阳能电池具有类似三明治的结构:吸附有染料的多孔纳米二氧化钛薄膜光阳极，负载了催化剂的对电极以及两极之间的含有氧化还原对的电解液。在入射光的照射下，吸附于纳米二氧化钛表面的光敏染料吸收合适的光子，跃迁到激发态，然后向二氧化钛的导带注入电子，染料成为氧化态的正离子，电子在光阳极膜内扩散传至导电玻璃等集流体内，随后通过外电路形成电流到对电极，对电极上的电子经过催化反应转移到电解质中的氧化剂中，而电解质溶液中还原剂的电子则被染料正离子所接受，使得染料重生，形成一个完整的循环。在整个过程中，表观上化学物质没有发生变化，而光能转化成了电能。为了提高二氧化钛的光催化性能和染料敏化太阳能电池的光电转换效率，通常需要制备具有多孔结构的纳米二氧化钛薄膜。一方面，多孔纳米二氧化钛薄膜具有大的比表面积，可以增加染料的吸附量，从而提高对太阳光的吸收效率；另一方面，太阳光在多孔结构内可以反复发生折射，增加染料对太阳光的吸收，从而提高对太阳光的利用效率。目前这种具有高比表面积的多孔纳米二氧化钛薄膜的制备方法主要有两类:(一)粉末涂覆法(如日本特开平10-212120号公报)，将纳米二氧化钛分散成悬浮液负载在基材表面。该方法工艺简单、成本低廉，但是采用粉末涂覆法制备的纳米二氧化钛薄膜与基材的接触面积小，对基材的附着力不强，纳米二氧化钛薄膜易剥落。(二 )溶胶-凝胶法(如日本特开平11-310898号公报)，利用溶胶凝胶法直接在基材表面制备纳米二氧化钛薄膜。目前普遍采用的是溶胶-凝胶法，制得的纳米二氧化钛薄膜分布均匀，成膜性好，但是该方法本身也有一些难以克服的缺点，如工艺复杂，效率低下，无法有效控制纳米二氧化钛薄膜表面形貌，此外采用溶胶凝胶法制备的纳米二氧化钛薄膜孔结构较少，比表面积小，染料难以进入纳米二氧化钛薄膜内部，从而影响了染料敏化太阳能电池的光电转换效率
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供利用光固化技术制备可用于染料敏化太阳能电池光阳极的多孔纳米二氧化钛薄膜的方法。该方法工艺简单，成膜性好，充分利用了光固化技术的优势，制得的多孔纳米二氧化钛薄膜与基材的附着力强，形貌、尺寸可控，具有多孔结构，高比表面积，在染料敏化太阳能电池方面具有很高的实用价值和应用前景。本发明提供的利用光固化技术制备具有多孔结构的纳米二氧化钛薄膜的方法，其将纳米二氧化钛胶体与可光聚合的单体混合制得可涂覆成膜的胶体二氧化钛分散体，涂覆于基材表面后使涂层进行光聚合反应固化成膜，最后通过热处理形成多孔纳米二氧化钛薄膜。基于上述内容，该方法具体包括以下步骤:(I)基材预处理:将基底材料超声清洗干净，浸泡于异丙醇溶液中备用。基底材料是依次按照洗涤剂、去离子水、丙酮、去离子水、乙醇和去离子水的顺序分别超声清洗10 20min。(2)配制胶体分散体:将纳米二氧化钛均匀分散于乙醇和异丙醇的混合溶液中得a，乙醇和异丙醇的体积比例范围为2 5:5;单体和光引发剂溶解于乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的混合溶液中得b，乙醇与N，N- 二甲基甲酰胺的摩尔比例为1:1，之后将b加入a中，混合均匀制得可涂膜的胶体二氧化钛分散体。纳米二氧化钛为二氧化钛纳米颗粒、二氧化钛纳米管、二氧化钛纳米棒或二氧化钛纳米线中的一种或多种。所得的胶体分散体中乙醇、异丙醇和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比例范围为2 5:2:1~ 5，单体、光引发剂和二氧化钛的质量比例范围为I 2.5:0.02 0.1:0.5 2.0。单体为单官能团、双官能团和多官能团丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中的一种或多种。光引发剂为苯偶酰及其衍生物、苯乙酮衍生物、α -羟基酮衍生物、α _胺基酮衍生物、二苯甲酮及其衍生物/叔胺、硫杂蒽酮及其衍生物/叔胺、蒽醌及其衍生物/叔胺中的一种或多种。(3)涂覆成膜:浸泡于异丙醇溶液中的基底材料取出氮气吹干得到负载纳米二氧化钛薄膜的基材，将上述步骤(2)中制得的胶体二氧化钛分散体均匀的涂覆于经预处理的基材上形成一层厚度均匀的涂层。在基材上形成涂层的方法包括有刮涂法、旋涂法、浸溃提拉法和喷涂法。(4)辐射固化:将步骤(3)中得到的涂覆有胶体二氧化钛分散体涂层的基材置于UV灯下，经紫外光辐射进行聚合反应得到固化膜。UV光源的辐照时间为2 15min，光强为5 200mW/cm2，UV光源的照射采取点、线或面的照射方式。(5)热处理:经步骤(4)得到的固化膜置于箱式马弗炉内进行热处理，由室温逐渐升温至温度为500 750°C区间内的任意温度并且保温I 3h进行烧结，最后炉冷却至室温即得到具有多孔结构的纳米二氧化钛薄膜。升温速率为I 10°C /min，并且在温度为100 200°C和300 400°C区间内分别保温15 60min。本发明是在纳米二氧化钛胶体溶液中引入可进行光聚合反应的单体，利用光聚合技术使其在基材表面光固化成膜，最终通过热处理去除有机物质而形成多孔纳米二氧化钛薄膜。相比较于本领域内现有的制备纳米二氧化钛薄膜的方法，本发明的制备方法避免了以往方法中存在的缺点，其优点在于:本发明可通过改变单体种类、单体含量、光引发剂种类、纳米二氧化钛粒子形貌、涂膜方法、光照时间、光照方式等反应条件，能够非常简单的实现对薄膜形貌、厚度、孔隙尺寸的控制，本方法工艺简单，成膜性好，充分利用光固化技术的优势，制得的具有多孔结构的二氧化钛薄膜与基材的附着力强，形貌、尺寸可控，具有多孔结构，高比表面积，可增加染料的吸附，增强光的散射，进而提高染料敏化太阳能电池的光电转换效率。
图1为本发明的实施例1中所制备的纳米二氧化钛薄膜热处理前表面的扫描电子显微镜(SEM)照片。图2为本发明的实施例1中所制备的纳米二氧化钛薄膜热处理后表面的SEM照片。图3为本发明的实施例1中所制备的纳米二氧化钛薄膜热处理后截面的SEM照片。通过扫描电子显微镜观察所制备的纳米二氧化钛薄膜的表面形貌和截面形貌。图1为实施例1中所制备的纳米二氧化钛薄膜热处理前表面的SEM照片，可以观察到光固化后热处理前的纳米二氧化钛薄膜中纳米二氧化钛粒子被聚合反应形成的聚合物所包裹着。图2为实施例1中所制备的纳米二氧化钛薄膜热处理后表面的SEM照片，可以观察到光固化后经过热处理的纳米二氧化钛薄膜中纳米二氧化钛粒子排列疏松，颗粒之间有很多形状不规则、大小不一的孔隙。图3为实施例1中所制备的纳米二氧化钛薄膜热处理后截面的SEM照片，可以观察到热处理后纳米二氧化钛薄膜的厚度约为5 μ m。
具体实施例方式实施例1将FTO透明导电玻璃依次按照蓝月亮洗涤剂、去离子水、丙酮、去离子水、95% (v/v)乙醇和去离子水的顺序分别超声清洗15min，最后浸泡于异丙醇溶液中备用。将1.0g 二氧化钛纳米颗粒均匀分散于6.0mL乙醇和15.0mL异丙醇的混合溶液中得a; 2.0g单体季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)和0.025g光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(HMPP)溶解于
6.0mL乙醇和8.0mL N，N-二甲基甲酰胺(DMF)的混合溶液中得b。之后将b滴加入a中，混合均匀制得涂膜用的胶体二氧化钛分散体。氮气吹干浸泡于异丙醇溶液中的FTO透明导电玻璃，利用刮涂法将胶体分散体均匀的涂覆于清洗干净的FTO透明导电玻璃上制得一层厚度均匀的涂层。将涂覆有胶体二氧化钛分散体涂层的FTO导电玻璃置于UV灯下，经紫外光辐射得到固化膜。UV光源的照射时间为5min，光强为50mW/cm2，UV光源的照射采取点照射方式。然后将得到的固化膜进行热处理，以2V Mn的升温速率由室温逐渐升温并且在150°C和400°C分别保温30min，最终升温至600°C并且保温2h进行烧结，冷却至室温即得到具有多孔结构的纳米二氧化钛薄膜。将烧结后的TiO2多孔薄膜降温至100°C，密闭暗室下浸入0.5mM N719染料溶液(溶剂为体积比1:1的叔丁醇和乙腈)中24h。把氮气吹干的着色TiO2多孔膜面朝上放置，再将钼对电极面朝下放在上，微微错开并用夹夹住组装成DSSC0从两块电极的缝中滴入电解质(0.6M BMII, 0.03M I2, 0.1M异硫氰酸胍和0.5M4-叔丁基吡啶，溶剂为体积比85:15的乙腈和戊腈)，直至扩散充满整个电池。光源为卤钨灯，入射光强为lOOmW/cm2。测得1。=7311^，Isc=15.53mA/cm2, ff=0.70，故电池的光电转换效率为η (%) =7.9。实施例2将FTO导电玻璃依次按照五洁粉、去离子水、丙酮、去离子水、95%(ν/ν)乙醇和去离子水的顺序分别超声清洗15min，最后浸泡于异丙醇溶液中备用。将1.0g 二氧化钛纳米棒均匀分散于6.0mL乙醇和15.0mL异丙醇的混合溶液中得a ；2.0g单体季戊四醇三丙烯酸酯和0.03g光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮溶解于6.0mL乙醇和8.0mL N，N- 二甲基甲酰胺的混合溶液中得b。之后将b滴加入a中，混合均匀制得涂膜用的胶体二氧化钛分散体。氮气吹干FTO导电玻璃得到负载薄膜的基材,利用浸溃提拉法制得一层在基材表面分布均匀的胶体分散体涂层。将涂覆于FTO导电玻璃上的涂层置于UV灯下，经紫外光辐射进行聚合反应得到固化膜。UV光源的照射时间为5min，光强为50mW/cm2，UV光源的照射采取点照射方式。然后将得到的固化膜置于箱式马弗炉内进行热处理，以5°C /min的升温速率由室温逐渐升温并且在150°C和400°C分别保温30min，最终升温至600°C并且保温2h进行烧结，冷却至室温即得到具有多孔结构的纳米二氧化钛薄膜。按实施例1中相同条件组装 DSSC，测得 Voc=705mV, Isc=12.93mA/cm2, ff=0.70，故电池的光电转换效率为 η (%) =6.4。实施例3将FTO导电玻璃依次按照洗手液、去离子水、丙酮、去离子水、95%(ν/ν)乙醇和去离子水的顺序分别超声清洗20min，最后浸泡于异丙醇溶液中备用。将0.75g 二氧化钛纳米颗粒均匀分散于5.0mL乙醇和12.0mL异丙醇的混合溶液中得a ;1.0g单体季戊四醇三丙烯酸酯和0.02g光引发剂二苯甲酮溶解于5.0mL乙醇和7.0mL N, N- 二甲基甲酰胺的混合溶液中得b。之后将b加入a中，混合均匀制得涂膜用的胶体二氧化钛分散体。氮气吹干FTO导电玻璃，利用刮涂法 将制得的胶体分散体均匀的涂覆于清洗干净的基材表面。将涂覆于FTO导电玻璃上的胶体二氧化钛分散体涂层置于UV灯下，经紫外光辐射进行聚合反应得到固化膜。UV光源的照射时间为5min，光强为30mW/cm2，UV光源的照射采取线照射方式。将得到的固化膜置于箱式马弗炉内进行热处理，以2V Mn的升温速率由室温逐渐升温并且在150°C和400°C分别保温60min，最终升温至550°C并且保温2h进行烧结，冷却至室温即得到具有多孔结构的纳米二氧化钛薄膜。按实施例1中相同条件组装DSSC，测得V0C=669mV, Isc=13.16mA/cm2, ff=0.73，故电池的光电转换效率为 η (%) =6.4。实施例4将FTO导电玻璃依次按照五洁粉、去离子水、丙酮、去离子水、95%(ν/ν)乙醇和去离子水的顺序分别超声清洗15min，最后浸泡于异丙醇溶液中备用。将1.0g 二氧化钛纳米颗粒均匀分散于6.0mL乙醇和15.0mL异丙醇的混合溶液中得a ；2.0g单体丙氧化三羟甲基三丙烯酸酯和0.025g光引发剂α，α ’ -二甲基苯偶酰缩酮溶解于6.0mL乙醇和8.0mLN, N- 二甲基甲酰胺的混合溶液中得b。之后将b加入a中，混合均匀制得涂膜用的胶体二氧化钛分散体。氮气吹干FTO导电玻璃，利用旋涂法将制得的胶体分散体均匀的涂覆于基材上形成一层涂层。将涂覆有胶体二氧化钛分散体的FTO导电玻璃置于UV灯下，经紫外光辐射进行聚合反应得到固化膜。UV光源的照射时间为lOmin，光强为20mW/cm2，UV光源的照射采取面照射方式。将得到的固化膜置于箱式马弗炉内进行热处理，以5°C /min的升温速率由室温逐渐升温并且在120°C和350°C分别保温30min，最终升温至550°C并且保温Ih进行烧结，冷却至室温即得到具有多孔结构的纳米二氧化钛薄膜。按实施例1中相同条件组装 DSSC，测得 V0C=695mV, Isc=12.24mA/cm2, ff=0.69，故电池的光电转换效率为 η (%) =5.9。实施例5将FTO导电玻璃依次按照五洁粉、去离子水、丙酮、去离子水、95%(ν/ν)乙醇和去离子水的顺序分别超声清洗lOmin，最后浸泡于异丙醇溶液中备用。将1.5g 二氧化钛纳米颗粒均匀分散于15mL乙醇和16mL异丙醇的混合溶液中得a ；4.0g单体二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.06g光引 发剂α，α ’ - 二乙氧基苯乙酮溶解于15mL乙醇和20mL N, N- 二甲基甲酰胺的混合溶液中得b。之后将b加入a中，混合均匀制得涂膜用的胶体二氧化钛分散体。氮气吹干FTO导电玻璃得到负载薄膜的基材，利用喷涂法在基材表面均匀的涂覆一层胶体分散体涂层。将涂覆有胶体二氧化钛分散体涂层的FTO导电玻璃膜置于UV灯下，经紫外光辐射进行聚合反应得到固化膜。UV光源的照射时间为15min，光强为50mW/cm2，UV光源的照射采取面照射方式。将得到的固化膜进行热处理，以10°C /min的升温速率由室温逐渐升温并且在200°C和400°C分别保温60min，最终升温至700°C并且保温Ih进行烧结，冷却至室温即得到具有多孔结构的纳米二氧化钛薄膜。按实施例1中相同条件组装DSSC，测得 V0C=697mV, Isc=14.17mA/cm2, ff=0.68，故电池的光电转换效率为 η (%) =6.7。实施例6将FTO导电玻璃依次按照蓝月亮洗涤剂、去离子水、丙酮、去离子水、95%(ν/ν)乙醇和去离子水的顺序分别超声清洗15min，最后浸泡于异丙醇溶液中备用。将1.0g 二氧化钛纳米颗粒均匀分散于6.0mL乙醇和10.0mL异丙醇的混合溶液中得a ；2.0g单体二缩三丙二醇二丙烯酸酯和0.03g光引发剂1-轻基环己基苯甲酮溶解于6.0mL乙醇和8.0mLN, N- 二甲基甲酰胺的混合溶液中得b。之后将b加入a中，混合均匀制得涂膜用的胶体二氧化钛分散体。氮气吹干FTO导电玻璃，利用刮涂法将制得的胶体分散体均匀的涂覆于清洗干净的基材上形成一层厚度均匀的涂层。将涂覆于FTO导电玻璃上的胶体分散体涂层膜置于UV灯下，经紫外光辐射进行聚合反应得到固化膜。UV光源的照射时间为15min，光强为10mW/cm2，UV光源的照射采取点照射方式。将得到的固化膜置于箱式马弗炉内进行热处理，以5°C /min的升温速率由室温逐渐升温并且在150°C和300°C分别保温30min，最终升温至550°C并且保温2h进行烧结，冷却至室温即得到具有多孔结构的纳米二氧化钛薄膜。按实施例1中相同条件组装DSSC，测得八。=66511^，Isc=13.09mA/cm2, ff=0.63，故电池的光电转换效率为Π(%)=5.5。实施例7将FTO导电玻璃依次按照洗手液、去离子水、丙酮、去离子水、95%(ν/ν)乙醇和去离子水的顺序分别超声清洗20min，最后浸泡于异丙醇溶液中备用。将1.25g 二氧化钛纳米颗粒均匀分散于8.0mL乙醇和15mL异丙醇的混合溶液中得a ;3.0g单体丙烯酸异癸酯和0.05g光引发剂2-甲基-1- (4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮溶解于8.0mL乙醇和IOmLN, N- 二甲基甲酰胺的混合溶液中得b。之后将b加入a中，混合均匀制得涂膜用的胶体二氧化钛分散体。氮气吹干FTO导电玻璃，利用旋涂法将制得的胶体分散体均匀的涂覆于基材表面。将涂覆有胶体二氧化钛分散体涂层的FTO导电玻璃置于UV灯下，经紫外光辐射进行聚合反应得到了固化膜。UV光源的照射时间为2min，光强为lOOmW/cm2，UV光源的照射采取线照射方式。将得到的固化膜置于箱式马弗炉内进行热处理，以5°C /min的升温速率由室温逐渐升温并且在100°C和300°C分别保温60min，最终升温至500°C并且保温3h进行烧结，冷却至室温即得到具有多孔结构的纳米二氧化钛薄膜。按实施例1中相同条件组装DSSC，测得 Voc=705mV, Isc=I0.45mA/cm2, ff=0.75，故电池的光电转换效率为 η (%) =5.5。实施例8将FTO导电玻璃依次按照蓝月亮洗涤剂、去离子水、丙酮、去离子水、95%(ν/ν)乙醇和去离子水的顺序分别超声清洗15min，最后浸泡于异丙醇溶液中备用。将1.5g 二氧化钛纳米颗粒均匀分散于IOmL乙醇和15mL异丙醇的混合溶液中得a ；2.0g单体季戊四醇四丙烯酸酯和0.04g光引发剂2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦溶解于IOmL乙醇和14mL N，N-二甲基甲酰胺的混合溶液中得b。之后将b加入a中，混合均匀制得涂膜用的胶体二氧化钛分散体。氮气吹干FTO导电玻璃，利用刮涂法在基材表面均匀的涂覆一层胶体二氧化钛分散体涂层。将涂覆于FTO导电玻璃上的涂层置于UV灯下，经紫外光辐射进行聚合反应得到了固化膜。UV光源的照射时间为lOmin，光强为30mW/cm2，UV光源的照射采取面照射方式。将得到的固化膜进行热处理，以2V Mn的升温速率由室温逐渐升温并且在150°C和400°C分别保温60min，最终升温至700°C并且保温2h进行烧结，冷却至室温即得到具有多孔结构的纳米二氧化钛薄膜。按实施例1中相同条件组装DSSC，测得V0C=699mV, Isc=13.17mA/cm2, ff=0.73，故电池的光电转换效率为 η (%) =6.7。
权利要求
1.光固化制备多孔纳米二氧化钛薄膜的方法，其特征在于该方法包括以下步骤: (1)基材预处理:将基底材料依次按照洗涤剂、去离子水、丙酮、去离子水、乙醇和去离子水的顺序分别超声10 20min，清洗干净后浸泡于异丙醇溶液中备用； (2)配制胶体分散体:将纳米二氧化钛均匀分散于乙醇和异丙醇的混合溶液中得a，乙醇和异丙醇的体积比例为2 5:5;单体和光引发剂溶解于乙醇和N，N-二甲基甲酰胺的混合溶液中得b，乙醇与N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比例为1:1，之后将b加入a中，混合均匀制得涂膜用的胶体二氧化钛分散体；所述的单体为单官能团、双官能团和多官能团丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中的一种或多种； (3)涂覆成膜:氮气吹干清洗干净备用的基材，将胶体二氧化钛分散体涂覆于基材上，使其表面形成一层厚度均匀的涂层； (4)辐射固化:将步骤(3)得到的涂覆有胶体二氧化钛分散体涂层的基材置于UV灯下，经紫外光辐射进行聚合反应得到固化膜； (5)热处理:经步骤(4)得到的固化膜置于箱式马弗炉内进行热处理，由室温逐渐升温至500 750°C区间内的任一温度并且保温I 3h进行烧结，最后冷却至室温即得到具有多孔结构的纳米二氧化钛薄膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(2)中所述的纳米二氧化钛为二氧化钛纳米颗粒、二氧化钛纳米管、二氧化钛纳米棒或二氧化钛纳米线中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(2)中所述的胶体二氧化钛分散体中乙醇、异丙醇和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比例为2 5:2:1 5，单体、光引发剂和二氧化钛的质量比例为I 2.5:0.02 0.1:0.5 2.0。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(2)中所述的引发剂为苯偶酰及其衍生物、苯乙酮衍生物、α -羟基酮衍生物、α -胺基酮衍生物、二苯甲酮及其衍生物/叔胺、硫杂蒽酮及其衍生物/叔胺、蒽醌及其衍生物/叔胺中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(3)中所述的在基材上形成涂层的方法为刮涂法、旋涂法、浸溃提拉法或喷涂法中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(4)中所述的紫外光源的辐照时间为2 15min,光强为5 200mW/cm2。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(4)中所述的UV光源的照射采取点、线或面的照射方式。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(5)中所述的升温速率为I 10°C/min,并且在100 200°C和300 400°C分别保温15 60min。
全文摘要
本发明涉及利用光固化技术制备多孔纳米二氧化钛薄膜的方法，属于功能材料技术领域，也属于光聚合技术领域。其将纳米二氧化钛胶体与可光聚合的单体材料混合制成胶体二氧化钛分散体，涂覆于基材表面，经紫外光的辐照聚合固化成膜，最后通过热处理形成了多孔结构的纳米二氧化钛薄膜。本发明提供了一种通过光固化有机无机混合体系涂层制备多孔纳米二氧化钛薄膜的方法，该方法符合光固化技术的“5E”原则，同时可通过改变单体种类、光引发剂种类、单体加入量和涂膜方法等反应条件，实现对薄膜形貌、厚度、孔隙尺寸等的调控，制备的多孔纳米二氧化钛薄膜具有不易剥落、高比表面积、表面平整均匀和孔隙率大等优点。本发明可应用于染料敏化太阳能电池，多孔结构可增加染料的吸附，增强光的散射，进而提高电池的光电转换效率，具有很高的实用价值和应用前景。
文档编号H01G9/20GK103165287SQ20131007524
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月8日 优先权日2013年3月8日
发明者聂俊, 畅文凯, 徐福建, 牟雪雁 申请人:北京化工大学