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    一種染料敏化太陽能電池之光電極基材的製造方法，包含下列步驟。首先，將鈦金屬片浸泡在過氧化氫溶液進行氧化反應，以形成多孔奈米網狀結構於鈦金屬片的表面上。然後，將形成多孔奈米網狀結構的鈦金屬片進行熱退火處理，以使多孔奈米網狀結構中的二氧化鈦奈米片形成銳鈦礦之結晶結構。如此一來，所得之光電極基材可運用於製作染料敏化太陽能電池。
    公开号:TW201308740A
    申请号:TW100128894
    申请日:2011-08-12
    公开日:2013-02-16
    发明作者:Chih-Ming Chen；Ting-Ya Tsai
    申请人:Univ Nat Chunghsing；
    IPC主号:Y02E10-00
    专利说明:
    染料敏化太陽能電池之光電極基材的製造方法
    本發明是有關於一種光電極基材之製造方法，特別是有關於一種運用於染料敏化太陽能電池的光電極基材製作方法。
    太陽能電池是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片，只要受光照射，瞬間就可輸出電壓及電流。按照製作材料可分為矽基半導體電池、染料敏化電池、有機材料電池等。
    其中，染料敏化太陽能電池(dye-sensitized solar cell；DSSC)因具有高能源轉換效率(energy conversion efficiency)以及生產成本低廉而受到注目。其係包含光電極(photoanode)、碘基(iodide/triiodide,I-/I3-)電解質系統和對電極(counter electrode)。
    傳統的染料敏化太陽能電池主要以玻璃作為電極基材，為使玻璃具導電性，玻璃表面會塗佈一層透明導電氧化物(transparent conducting oxide；TCO)薄膜，再覆上一層二氧化鈦奈米粒子，其上再塗有一層染料附著於二氧化鈦奈米粒子上。對電極亦是使用塗佈透明導電氧化物薄膜的玻璃，並鍍上一層鉑當電解質反應的催化劑，二層電極間，則注入填滿含有碘和三碘化物的電解質。
    然而，使用玻璃作為基材，其缺乏可撓性，因而無法製作軟性的電池。因此，具可撓性的金屬鈦薄片便開始發展並應用至染料敏化太陽能電池。然而，以未經任何處理的鈦金屬片作為光電極基材，其表面積有限，無法有效增加鈦金屬片與二氧化鈦奈米粒子間的接觸面積，因而使得能源轉換效率較低。
    因此，本發明之一態樣是在提供一種染料敏化太陽能電池之光電極基材的製造方法，包含將鈦金屬片浸泡在25重量百分比至35重量百分比的過氧化氫溶液，於92℃至98℃反應10分鐘至60分鐘，以形成多孔奈米網狀結構於鈦金屬片的表面上，此多孔奈米網狀結構包含多個二氧化鈦奈米片(nanosheets)，此些二氧化鈦奈米片與鈦金屬片的表面呈45度至135度的傾斜角。
    接著，將形成多孔奈米網狀結構的鈦金屬片置於440℃至460℃進行熱退火(annealing)處理25分鐘至35分鐘，使多孔奈米網狀結構的二氧化鈦奈米片形成銳鈦礦之結晶結構。
    本發明之另一態樣是在提供一種具多孔奈米網狀結構之光電極基材，其係由上述方法所製得。
    本發明之又一態樣是在提供一種染料敏化太陽能電池之光電極，其包含光電極基材、二氧化鈦層和染料層。此光電極基材係由如上述的方法所製得，而二氧化鈦層設於此光電極基材上，染料層則設於二氧化鈦層上。
    依照本發明之一實施方式，其中具有上述光電極之染料敏化太陽能電池的能源轉換效率為6%至7.42%。
    本發明之再一態樣是在提供一種染料敏化太陽能電池，包含光電極、對電極和電解質層。此光電極係由如上述的方法所製得，電解質層則設於光電極與對電極之間。
    依照本發明之一實施方式，上述染料敏化太陽能電池的能源轉換效率為6%至7.42%。
    根據上述可知，本發明之特點在於利用過氧化氫水溶液對鈦金屬表面進行短時間的氧化反應，使表面生成多孔網狀結構，提供具有較大的表面積與二氧化鈦奈米粒子接觸，而使電子可快速傳遞至光電極基材上，運用於製作染料敏化太陽能電池可有效提升電池之電流密度，並進一步提升電池的能源轉化效率。
    本發明的染料敏化太陽能電池之光電極基材的製造方法，係將鈦金屬片浸泡在25重量百分比至35重量百分比的過氧化氫溶液中，於92℃至98℃進行氧化反應10分鐘至60分鐘，以形成多孔奈米網狀結構於鈦金屬片的表面上。
    氧化反應的溫度會影響多孔奈米網狀結構的形態，較高的溫度有助於多孔奈米網狀結構的形成，但過高的溫度卻容易使氧化反應過於激烈而導致多孔奈米網狀結構的脫落。其次，此多孔奈米網狀結構主要包含多個二氧化鈦奈米片，此些二氧化鈦奈米片的生長方向與鈦金屬片的表面係成一傾斜角且呈垂直或近乎垂直。一般而言，傾斜角的角度為45度至135度。
    此時所形成的多孔奈米網狀結構為非晶型的結構。之後，將形成多孔奈米網狀結構之鈦金屬片置於440℃至460℃進行熱退火處理25分鐘至35分鐘。經熱退火處理後，非晶型的二氧化鈦結構形成銳鈦礦(anatase)的結晶結構，此結構即可應用於染料敏化太陽能電池的光電極基材。
    以下利用數個實施方式以說明本發明所得之光電極基材的形態與特性以及運用此光電極基材製作染料敏化電池的試驗測試。 實施例一：製備光電極基材及其形態與特性1、製備具有多孔奈米網狀結構之鈦金屬片
    將鈦金屬片裁剪成適當尺寸，以砂紙研磨鈦金屬片表面，接著分別放置於丙酮和酒精溶液中，並以超音波震盪5分鐘，清洗表面以去除油漬和有機物，最後再以去離子水潤洗鈦金屬片。
    將處理後的鈦金屬片浸入溫度為95℃、濃度為30重量百分比的過氧化氫溶液中，使鈦金屬片與過氧化氫反應。因過氧化氫具有氧化/蝕刻的特性，可使鈦金屬片的表面生成二氧化鈦薄膜層，且其具有多孔奈米網狀結構。申言之，此多孔奈米網狀結構主要包含多個二氧化鈦奈米片，此些二氧化鈦奈米片的生長方向與鈦金屬片的表面係成一傾斜角且呈垂直或近乎垂直，例如，傾斜角的角度為45度至135度。
    請參照第1(A)圖至第1(F)圖，其為顯示根據本發明一實施例的鈦金屬片之掃描式電顯照片。其中，第1(A)圖至第1(F)圖係利用場發射式掃描式電子顯微鏡(field emission scanning electron microscope；FE-SEM)，分析經過氧化氫溶液氧化反應不同時間後的鈦金屬片之表面形態(surface morphology)。
    第1(A)圖是經氧化反應10分鐘的鈦金屬片，其表面形成多孔奈米網狀結構，所生成的網狀結構皆為孔徑均勻的孔洞；第1(B)圖是經氧化反應15分鐘的鈦金屬片，所生成的多孔奈米網狀結構較反應10分鐘的鈦金屬片大，且表面較為不均勻；第1(C)圖是經氧化反應20分鐘的鈦金屬片，多孔奈米網狀結構呈一孔徑較大且孔洞深度較深的均勻形態圖；第1(D)圖與第1(E)圖分別為經氧化反應30分鐘和40分鐘的鈦金屬片，呈現過氧化氫溶液對鈦金屬片表面的多孔奈米網狀結構向下蝕刻的狀態；第1(F)圖則是經氧化反應60分鐘的鈦金屬片。
    請參照表一，其為鈦金屬片經過氧化氫溶液處理不同時間後之平均粗糙度(root-mean-square roughness；Rrms)。係利用原子力顯微鏡(atomic force microscope；AFM)進行分析。
    隨著過氧化氫溶液氧化時間增長，鈦金屬片的表面平均粗糙度明顯上升，代表所生成的多孔奈米網狀結構具有極高的表面積。
    表一、鈦金屬片經過氧化氫溶液處理不同時間後之平均粗糙度
    另外利用Brunauer-Emmett-Teller(BET)分析經氧化反應和未經氧化反應之鈦金屬片的比表面積。結果顯示經氧化反應20分鐘的鈦金屬片比表面積為1.808 m2，氧化反應時間10分鐘、15分鐘、30分鐘、40分鐘和60分鐘的鈦金屬片比表面積亦約為此數值，而未經氧化反應的鈦金屬片比表面積則為0.597 m2。經氧化反應的鈦金屬片因形成多孔奈米網狀結構，使比表面積明顯高於未經氧化反應的鈦金屬片比表面積。
    待氧化反應完成後，將鈦金屬片自過氧化氫溶液中取出，以去離子水清洗。 2、製備光電極基材及運用其製作光電極
    上述鈦金屬片表面所生成的具有多孔奈米網狀結構的二氧化鈦薄膜，其表面具極高的表面積，應用此薄膜結構的特性作為光電極基材。
    習知二氧化鈦結晶狀態以金紅石(rutile)、銳鈦礦(anatase)、板鈦礦(brookite)三種形態存在，且在自然界以前二者為多。銳鈦礦在低溫時較穩定，外觀似角錐狀；金紅石主要是在高溫時產生，貌似針狀。以染料敏化太陽能電池而言，使用銳鈦礦晶型較有利於製造具高能源轉換效率的光電極。
    經過氧化氫溶液氧化蝕刻的鈦金屬片表面所生成的二氧化鈦為非晶形結構(amorphous)，要再經熱退火處理，使其由非晶形轉變為銳鈦礦晶形。在一例示中，熱退火處理可於440℃至460℃進行30分鐘。在另一例示中，熱退火處理可於450℃進行30分鐘。
    請參照第2圖，其為顯示根據本發明一實施例的鈦金屬片經熱退火處理後之晶形結構分析。其中，第2圖係利用X光繞射分析儀(X-ray diffractometry；XRD)分析經過氧化氫溶液氧化以及熱退火處理過後的鈦金屬片之晶形結構，分析條件如下：電壓40 kV、電流30 mA、掃描範圍(2θ)為20度至80度、掃描速率為4度/分鐘、以及靶材為銅靶(CuKα)。
    第2圖的鈦金屬片經過氧化氫溶液氧化後，於450℃進行熱退火處理30分鐘。在熱退火處理前，二氧化鈦的結晶程度不高，僅有一銳鈦礦相的繞射峰出現；經熱退火處理後，結晶程度增高，幾乎所有非晶型結構轉變成為銳鈦礦相。
    以經熱退火處理後的鈦金屬片作為光電極基材，以製作光電極，後續製作光電極的方法為習知技術。依據本發明之一實施例，係利用半自動網印機(ATMA,AT-45PA)將二氧化鈦(TiO2 paste；Solaronix,Ti-Nanoxide T20/SP)網印在經熱退火處理後的鈦金屬片上，厚度約16 μm。接著，將鈦金屬片放入高溫爐中進行燒結(sintering)，升溫條件為325℃燒結5分鐘、375℃燒結5分鐘、450℃燒結15分鐘、500℃燒結15分鐘，再自然的降溫至常溫，即完成光電極之製作。 實施例二：染料敏化太陽能電池製備之效能評估1、製備染料敏化太陽能電池
    由於金屬不具透光性，若利用鈦金屬片作為染料敏化太陽能電池中的光電極基材，此種染料敏化太陽能電池須採背向照光(back-side illumination)的模式，使太陽光由背面的對電極(counter electrode)進入電池。因此，對電極基材需選擇透光性較佳之玻璃或塑膠材料。依據本發明之一實施例，利用氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)導電玻璃(Gem Technology Optoelectronics Corporation)作為鉑對電極的基材，並以濺鍍參數20 mA、20秒製備鉑對電極。
    染料敏化太陽能電池所用的染料是將染料N719的粉末溶解在無水乙醇中，使N719的濃度為0.4 mM。然後，將經燒結的二氧化鈦光電極降溫至80℃後，將其於染料溶液中浸泡12小時。若光電極已在空氣中放置過久，二氧化鈦會吸收空氣中的水氣，為免水氣隨二氧化鈦光電極一同進入染料溶液中，浸泡前需先以100℃加熱15分鐘至20分鐘。
    之後，將光電極與對電極面對面組裝，再於此二層電極之間注入電解液。依據本發明之一實施例，電解液配方為0.1M的碘化鋰、0.05M的碘、0.2M的碘化1-丙基-3-甲基咪唑(1-propyl-3-methylimidazolium iodide；PMII)、0.5M的4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine；TBP)及0.2M的四丁基碘化胺(tetrabutylammonium iodide；TBAI)。電解液溶劑為乙腈(acetonitrile；ACN)和戊腈(valeronitrile；VN)，其體積比為85比15。 2、二氧化鈦奈米粒子與光電極基材之接附形態
    以本發明的經過氧化氫溶液處理的鈦金屬片、未經任何前處理的鈦金屬片與傳統的FTO導電玻璃(Nippon Sheet Glass)作為染料敏化太陽能電池之光電極基材。其中，FTO導電玻璃為「氟‧二氧化錫」透明導電玻璃，其是在氧化錫(tin oxide)中摻雜氟(fluorine)，稱為氟摻雜氧化錫(fluorine-doped tin oxide；FTO)。
    將上述三種光電極基材經網印機網印上二氧化鈦奈米粒子，再經燒結並依照前述步驟，製得染料敏化太陽能電池。
    經過氧化氫溶液處理後的鈦金屬片，其表面是呈現多孔奈米網狀結構。之後，在鈦金屬片之多孔奈米網狀結構上，網印一層薄二氧化鈦奈米粒子。然後，再利用掃描式電子顯微鏡觀察二氧化鈦奈米粒子與多孔奈米網狀結構之間的接附形態。
    請參照第3圖，其為根據本發明一實施例的二氧化鈦奈米粒子與多孔奈米網狀結構的接附形態圖。由第3圖可知，網印上的二氧化鈦奈米粒子填滿於多孔奈米網狀結構中，且緊密的接附在其所生成的孔壁上。
    請參照第4(A)圖至第4(C)圖，其為根據本發明一實施例的二氧化鈦奈米粒子與不同處理的光電極基材之接附形態示意圖。第4(A)圖為二氧化鈦奈米粒子與多孔奈米網狀結構的接附形態示意圖。第4(B)圖為未經任何前處理的鈦金屬片與二氧化鈦奈米粒子接附的形態，其中未經前處理的鈦金屬片表面會自行生成非常緻密的鈦自身氧化層。第4(C)圖則為二氧化鈦奈米粒子與FTO導電玻璃的接附形態。 3、染料敏化太陽能電池之效能分析
    將上述三種太陽能電池進行光電效能分析。首先，以AM1.5(Air Mass(sec θ)，sec θ=1.5，θ為45度；air mass為穿過幾個大氣層厚度之太陽光)作為模擬太陽光的光源，光源強度為1 sun(100 mW/cm2)，且光源的強度需穩定。以光源驅使太陽能電池發電，並測得電壓─電流輸出特性圖，得到短路電流密度(short circuit current density；JSC)和開路電壓(open circuit voltage；VOC)，以計算求得最大功率(Maximum Power)、填充效率(fill factor；FF)和能源轉換效率(η)。
    請參照表二，其為根據本發明一實施例之不同光電極基材組成之太陽能電池的效能分析。表二中經氧化反應的鈦金屬片係於95℃利用30重量百分比之過氧化氫溶液，分別進行氧化反應10分鐘、15分鐘、20分鐘、30分鐘、40分鐘和60分鐘。
    表二顯示，與未經過氧化氫溶液處理的鈦金屬片相比，採用經過氧化氫溶液處理40分鐘後的光電極製作的太陽能電池，在AM1.5光源，以背向照光模式檢測，短路電流密度從8.55 mA/cm2提升至16.43 mA/cm2，能源轉換效率從4.68提升至7.42%。
    當過氧化氫溶液氧化時間為10分鐘時，由第1(A)圖可看出鈦金屬片上已均勻生成多孔奈米網狀結構，其作為光電極基材的電池能源轉換效率可提升至6.03%。當過氧化氫溶液氧化時間為15分鐘時，由第1(B)圖可看出其多孔奈米網狀結構的孔洞尺寸不均，具有很高的表面平均粗糙度，因此可增加多孔奈米網狀結構與網印的二氧化鈦奈米粒子之間的接附面積，進而提高光電轉換效率至7.06%。
    當過氧化氫溶液氧化時間為20分鐘、30分鐘、40分鐘和60分鐘時，由第1(C)圖至第1(E)圖可看出多孔網狀結構均勻地形成在鈦金屬片上。其中，第1(D)圖與第1(E)圖顯示氧化時間為30分鐘和40分鐘時，所形成的多孔奈米網狀結構較多也較深，具有較高的表面平均粗糙度，因有較高的表面積，而使網印的二氧化鈦奈米粒子與光電極基材間的接附面積增加，因而短路電流密度提高至16 mA/cm2，且能源轉換效率達到7.42%。至於氧化時間為60分鐘時，由第1(F)圖可看出多孔網狀結構分布不同，而其能源轉換效率仍可達到約7%。
    測試結果顯示經過氧化氫溶液處理的鈦金屬光電極基材所製成的太陽能電池，其短路電流密度值與未經氧化反應的鈦金屬片和傳統FTO導電玻璃光電極基材所製成的太陽能電池相比，有很顯著的提升。經過氧化氫溶液處理後，在鈦金屬片表面會生成多孔奈米網狀結構，運用在染料敏化太陽能電池中有助於提升電池的能源轉換效率與短路電流。
    表二、根據本發明一實施例之不同光電極基材組成之太陽能電池的效能分析
    3、染料敏化太陽能電池之交流阻抗與電子傳遞特性分析
    此外，運用交流阻抗法分析三種染料敏化太陽能電池。首先，將製備完成的電池置於太陽光模擬器下，照光強度為100 mW/cm2。將太陽能電池與恆電位儀接連上線路後，由恆電位儀自動偵測出其操作電壓(即為電池的開路電壓)，其頻率設定範圍在100 kHz至0.01 Hz，即得到電池之交流阻抗情形。
    請參照表三，其為根據本發明一實施例之不同光電極基材組成之太陽能電池的交流阻抗和電子傳遞特性分析。在表三中，RS(series resistance)為串聯電阻，主要是導電層基材(鈦金屬片或FTO導電玻璃)之片電阻的影響；R1(charge transfer resistance)為二氧化鈦與導電層基材或鉑與電解液之間的界面電荷轉移阻抗；R2則為二氧化鈦、染料與電解液之間的界面電荷轉移阻抗。利用交流阻抗分析求得各阻抗的電阻值。
    表三顯示以鈦金屬片作為光電極基材所製成的太陽能電池，其RS電阻值近乎相同，而以FTO導電玻璃為光電極基材所製成的太陽能電池，其RS電阻值較高。此係因鈦金屬為良導體，其電阻值較透明導電氧化物的電阻值低。
    至於R1電阻值，經過氧化氫溶液處理的鈦金屬光電極基材所製成的太陽能電池，其R1電阻值明顯下降。其中，在此最主要影響R1電阻值是二氧化鈦與導電層基材之間的界面，因表三的染料敏化太陽能電池均使用相同的鉑對電極與電解液，具有相同的鉑對電極與電解液界面。因此，較低的R1電阻值表示網印的二氧化鈦奈米粒子與多孔奈米網狀結構之間的電荷傳遞性能較佳，此是因在鈦金屬片表面生成的具高表面積之多孔奈米網狀結構，增加網印的二氧化鈦奈米粒子與光電極基材之間的接附面積。且二氧化鈦奈米粒子可填滿多孔奈米網狀結構，與孔壁間有良好的接附性，促進界面間電荷的傳遞。同時，並因R1電阻值降低，使短路電流增加。此表示多孔奈米網狀結構有助於降低R1電阻值。
    此外，R2電阻值在過氧化氫溶液處理的鈦金屬光電極基材所製成的太陽能電池有下降的趨勢，此可能是因經過氧化氫溶液處理後所產生的多孔網狀結構具有極高的表面積，增加與電解液的接觸面積，提高電子與電解液逆反應的發生，而電子逆反應會降低短路電流值。然而，經過氧化氫溶液處理的鈦金屬光電極基材所製成的太陽能電池，其短路電流明顯大幅增加，顯示雖其R2阻抗值較小，但R1阻抗可以完全補償此結構所造成的負面效應。
    在電子傳遞的特性上，電子壽命(τ n )和電子擴散係數(D eff )可利用強度調製光電流譜和(Intensity-modulated photocurrent spectroscopy；IMPS)強度調製光電壓譜(Intensity-modulated photovoltage spectroscopy；IMVS)經量測計算而得。以波長525 nm的發光二極管(light-emitting diode；LED)為光源，光強度為4.705 mW/cm2，頻率範圍為10 kHz至1 Hz進行量測。
    在染料敏化太陽能電池中，電子損失主要是由於電子與I3-結合。電子再結合(charge recombination)的過程可利用電子壽命表示，若電子收集過程比再結合過程快，則會提升電池的能源轉換效率。表三顯示經過氧化氫溶液處理的鈦金屬片為染料敏化太陽能電池之光電極基材，電子壽命較其他種光電極基材的電子壽命長，表示在鈦金屬片表面所生成多孔網狀結構可增加電子的收集，亦即電子收集過程比再結合快，因而此結構的光電極基材之染料敏化太陽能電池的能源轉換效率會提升。
    其次，經過氧化氫溶液處理的鈦金屬片為染料敏化太陽能電池之光電極基材，其亦具有較高的電子擴散係數。以經過氧化氫溶液處理20分鐘和60分鐘的鈦金屬片為例，其所製成的光電極基材的電子擴散係數分別為2.259×10-4 cm2s-1和1.709×10-4 cm2s-1，而未經處理的鈦金屬片和FTO導電玻璃所製成的光電極基材則分別為8.119×10-5 cm2s-1和4.235×10-5 cm2s-1。表示經過氧化氫溶液處理的鈦金屬片所製成的光電極基材，其電子可在較短的時間內傳遞至基材。
    運用本發明所形成的多孔奈米網狀結構，其與鈦金屬片的表面呈近乎垂直，如第4(A)圖所示(e-代表電子)，此提供一直接路徑供電子快速傳遞。電子的擴散能力對電池能源轉換效率有很大影響，電子傳遞快速使電子的損失降低，可使太陽能電池的能源轉換效率提高。
    表三、根據本發明一實施例之不同光電極基材組成之太陽能電池的交流阻抗和電子傳遞特性分析
    由上述本發明實施方式可知，應用本發明的染料敏化太陽能電池之光電極基材的製造方法，其優點在於過氧化氫溶液氧化時間短，而所形成的多孔奈米網狀結構具有極高的表面積且二氧化鈦奈米片近乎垂直於鈦金屬片表面，不僅增加網印的二氧化鈦奈米粒子與多孔奈米網狀結構的接附面積，更有利於電子快速傳遞到光電極基材上，將其運用於製作染料敏化太陽能電池，可提高其能源轉換效率。
    雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
    為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
    第1(A)圖至第1(F)圖為根據本發明一實施例的鈦金屬片之掃描式電顯照片。
    第2圖為根據本發明一實施例的鈦金屬片經熱退火處理後之晶形結構分析。
    第3圖為根據本發明一實施例的二氧化鈦奈米粒子與多孔奈米網狀結構的接附形態圖。
    第4(A)圖至第4(C)圖為根據本發明一實施例的二氧化鈦奈米粒子與不同處理的光電極基材之接附形態示意圖。
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種染料敏化太陽能電池之光電極基材的製造方法，包含：將一鈦金屬片浸泡在一過氧化氫溶液，於92℃至98℃進行氧化反應10分鐘至60分鐘，以形成一多孔奈米網狀結構於該鈦金屬片之一表面上，其中該過氧化氫溶液為25重量百分比至35重量百分比，該多孔奈米網狀結構包含複數個二氧化鈦奈米片，該些二氧化鈦奈米片之每一者與該表面係成一傾斜角，且該傾斜角為45度至135度；以及將形成該多孔奈米網狀結構之該鈦金屬片置於440℃至460℃進行熱退火處理25分鐘至35分鐘，使該些二氧化鈦奈米片形成銳鈦礦之結晶結構。
    [2] 如請求項1所述之染料敏化太陽能電池之光電極基材的製造方法，其中該氧化反應係於95℃進行。
    [3] 如請求項1所述之染料敏化太陽能電池之光電極基材的製造方法，其中該氧化反應係進行20分鐘至60分鐘。
    [4] 如請求項1所述之染料敏化太陽能電池之光電極基材的製造方法，其中該過氧化氫溶液為30重量百分比。
    [5] 如請求項1所述之製造染料敏化太陽能電池之光電極基材方法，其中該熱退火處理係於450℃進行30分鐘。
    [6] 一種具多孔奈米網狀結構之光電極基材，其係由請求項1至請求項5之任一項所述的方法製得。
    [7] 一種染料敏化太陽能電池之光電極，包含：一光電極基材，其中該光電極基材係由如請求項1至5之任一項所述的方法所製成；二氧化鈦層設於該光電極基材上；以及一染料層設於該二氧化鈦層上。
    [8] 如請求項7所述之染料敏化太陽能電池之光電極，其中具有該光電極之該染料敏化太陽能電池的能源轉換效率為6%至7.42%。
    [9] 一種染料敏化太陽能電池，包含：一光電極，其中該光電極包含如請求項7至8之任一項所述的光電極；一對電極；以及一電解質層設於該光電極與該對電極之間。
    [10] 如請求項9所述之染料敏化太陽能電池，其中該染料敏化太陽能電池的能源轉換效率為6%至7.42%。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    TWI443903B|2014-07-01|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    TW100128894A|TWI443903B|2011-08-12|2011-08-12|染料敏化太陽能電池之光電極基材的製造方法|TW100128894A| TWI443903B|2011-08-12|2011-08-12|染料敏化太陽能電池之光電極基材的製造方法|
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