一种量子点敏化太阳能电池光阳极的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105489383A(43)申请公布日2016.04.13(21)申请号201510998902.3H01L51/46(2006.01)(2006.01)(22)申请日2015.12.28H01L51/44(71)申请人华侨大学地址362000福建省泉州市丰泽区城东华侨大学(72)发明人兰章吴季怀(74)专利代理机构泉州市文华专利代理有限公司35205代理人陈智海(51)Int.Cl.H01G9/20(2006.01)H01G9/042(2006.01)H01G9/048(2006.01)H01L51/48(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种量子点敏化太阳能电池光阳极的制备方法(57)摘要本发明公开了一种量子点敏化太阳能电池光阳极的制备方法，首先将均含油酸或油胺稳定剂的二氧化钛量子点与硫/硒/碲化锑量子点、铜铟硫量子点、铜铟硒量子点、铜锌锡硫量子点、铜锌锡硒量子点中的一种分别分散在同一种非极性溶剂中，形成油相溶液；再将两种油相溶液混合均匀，并加入极性憎溶剂使二氧化钛量子点和硫族化合物量子点共沉淀出来，形成二氧化钛-硫族化合物量子点团聚体；最后将二氧化钛-硫族化合物量子点团聚体涂敷到经四氯化钛处理过的导电玻璃上，经氩气气氛下热处理形成量子点敏化太阳能电池光阳极。本发明制备方法简单，且可以显著提高量子点敏化太阳能电池的稳定性，光生电子传输性能和减小电池暗反应。CN105489383ACN105489383A权利要求书1/1页1.一种量子点敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：第一步，将市售均含油酸或油胺稳定剂的粒径均为1-7nm的二氧化钛量子点与硫族化合物量子点分别分散在同一种非极性溶剂中，分别得到浓度为0.01-0.1mol/L二氧化钛量子点油相溶液和浓度为0.01-0.1mol/L硫族化合物量子点油相溶液；其中，所述非极性溶剂为环己烷、甲苯、庚烷、辛烷中的一种；第二步，将上述二氧化钛量子点油相溶液与上述硫族化合物量子点油相溶液按体积比1/1-9/1混合均匀，往得到的量子点油相混合液中加入相当于量子点油相混合液2-10倍体积的极性憎溶剂使二氧化钛量子点和硫族化合物量子点共沉淀出来，形成二氧化钛-硫族化合物量子点团聚体；其中，极性憎溶剂为乙醇、甲醇、丙酮中的一种；第三步，将此二氧化钛-硫族化合物量子点团聚体涂敷到经四氯化钛处理过的导电玻璃上，经氩气气氛下300-500℃热处理30-60min形成量子点敏化太阳能电池光阳极。2.如权利要求1所述的量子点敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其特征在于：上述第一步中，所述硫族化合物量子点为硫/硒/碲化锑量子点、铜铟硫量子点、铜铟硒量子点、铜锌锡硫量子点、铜锌锡硒量子点中的一种。3.如权利要求2所述的量子点敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其特征在于：所述硫族化合物量子点为硫/硒/碲化锑量子点。4.如权利要求1所述的量子点敏化太阳能电池光阳极的制备方法，其特征在于：所述量子点敏化太阳能电池光阳极的电子传输材料和量子点敏化材料共同存在于二氧化钛-硫族化合物量子点团聚体中，且此二氧化钛-硫族化合物量子点团聚体是从混合均匀的所述量子点油相混合液中添加极性憎溶剂后共沉淀出来，形成粒径为0.1-0.5μm球形结构团聚体。2CN105489383A说明书1/3页一种量子点敏化太阳能电池光阳极的制备方法技术领域[0001]本发明涉及化学太阳能电池新材料领域，尤其是涉及量子点敏化太阳能电池光阳极的制备方法。背景技术[0002]量子点敏化太阳能电池是一种新型化学太阳能电池，以无机半导体化合物量子点材料为敏化剂，工作原理与染料敏化太阳能电池相似。具有低成本、制备工艺简单及环境友好等特点，因此具有良好的应用前景，有望替代现有高成本太阳能电池。[0003]光阳极是量子点敏化太阳能电池的关键组成部分，承担吸收太阳光，进行光电转换及光生电子传输的作用。量子点敏化太阳能电池光阳极性能的优劣主要由电子传输材料、量子点敏化剂及两者结合方式决定。传统光阳极的制备方法是用巯基乙酸等有机桥连剂把量子点敏化剂桥接到二氧化钛纳米晶光阳极上。该方法能有效敏化二氧化钛纳米晶光阳极，但所用桥连剂通常为有机物，会影响电池长期稳定性，同时阻碍光生电子的传输，引起暗反应。采用该方法制备的光阳极需要沉积ZnS、ZnSe、SiO2等表面保护剂。[0004]因此，探索一种简单方法制备一类稳定、高效的光阳极是量子点敏化太阳能电池走向实用化的关键技术。二氧化钛纳米晶是优异稳定的光阳极电子传输材料，硫族化合物量子点是高效的敏化剂。将二氧化钛纳米晶粒径进一步降低到量子点尺度，再与硫族化合物量子点直接复合，能形成均匀的复合结构。同时，在复合体系