铜硒硫对电极、制备方法、应用及量子点敏化太阳能电池.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CN107275096A(43)申请公布日2017.10.20(21)申请号201710596910.4(22)申请日2017.07.20(71)申请人石河子大学地址832003新疆维吾尔自治区石河子市北四路211号石河子大学(72)发明人侯娟孙凯旋赵学乐吴强赵海峰(74)专利代理机构北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司11385代理人董芙蓉(51)Int.Cl.H01G9/20(2006.01)H01G9/042(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称铜硒硫对电极、制备方法、应用及量子点敏化太阳能电池(57)摘要本发明公开了一种铜硒硫对电极、制备方法、应用及量子点敏化太阳能电池，涉及电化学技术领域。本发明的方法包括：将黄箔铜片放入浓盐酸中进行预处理，得到预处理铜片；将超纯水与甲醇以体积比1:1混合，形成混合溶液；将硫源、硒粉及还原剂加入到所述混合溶液中，磁力搅拌后得到硫硒前驱体溶液；将所述预处理铜片放入所述前驱体溶液中，室温反应，反应结束后用去离子水冲洗掉残留溶液，烘干后，用无尘纸擦拭表面，去除粉状沉积物，如此重复两次，得到铜硒硫对电极。本发明方法具有操作简便、工艺简单、耗时较短、过程可控及安全性高的优点。CN107275096ACN107275096A权利要求书1/1页1.一种铜硒硫对电极的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将黄箔铜片放入浓盐酸中进行预处理，得到预处理铜片；(2)将超纯水与甲醇以体积比1:1混合，形成混合溶液；(3)将硫源、硒粉及还原剂加入到所述混合溶液中，磁力搅拌后得到硫硒前驱体溶液；(4)将所述预处理铜片放入所述前驱体溶液中，室温反应，反应结束后用去离子水冲洗掉残留溶液，烘干后，用无尘纸擦拭表面，去除粉状沉积物，得到铜硒硫对电极半成品；(5)将铜硒硫对电极半成品再放入所述前驱体溶液中，重复步骤(4)的操作两次，得到铜硒硫对电极。2.根据权利要求1所述的一种铜硒硫对电极的制备方法，其特征在于，所述浓盐酸的温度为75℃-85℃；所述浓盐酸的质量分数为37％。3.根据权利要求1所述的一种铜硒硫对电极的制备方法，其特征在于，所述磁力搅拌的时间为20min；所述室温反应的时间为20min。4.根据权利要求1所述的一种铜硒硫对电极的制备方法，其特征在于，所述将黄箔铜片放入浓盐酸中进行预处理的步骤之前，先将所述黄箔铜片切成小块，清洗干净，烘干后再放入浓盐酸中进行预处理。5.根据权利要求1所述的一种铜硒硫对电极的制备方法，其特征在于，所述硫源与所述硒粉的摩尔比为7:3。6.根据权利要求1所述的一种铜硒硫对电极的制备方法，其特征在于，所述硫源选自九水硫化钠。7.根据权利要求1所述的一种铜硒硫对电极的制备方法，其特征在于，所述还原剂选自硼氢化钠。8.一种铜硒硫对电极，其特征在于，所述铜硒硫对电极是由权利要求1-7任一项所述方法制备得到。9.一种量子点敏化太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的对电极为权利要求8所述的铜硒硫对电极。10.一种铜硒硫对电极在制备量子点敏化太阳能电池中的应用。2CN107275096A说明书1/3页铜硒硫对电极、制备方法、应用及量子点敏化太阳能电池技术领域[0001]本发明涉及电化学领域，尤其涉及一种铜硒硫对电极、制备方法、应用及量子点敏化太阳能电池。背景技术[0002]太阳能电池的研发经历了三个阶段，第一代基于硅片技术，第二代是基于半导体薄膜技术，第二代太阳能电池效率较低，稳定性也比较差，第三代太阳能电池是太阳能电池技术发展的前沿领域，主要有有机半导体太阳能电池、量子点敏化太阳能电池、染料敏化太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等。[0003]量子点材料同传统染料相比具有价格低廉、吸收范围宽广和较为稳定等诸多优点。量子点敏化材料具有量子点所特有的量子限制效应、量子尺寸效应、量子隧道效应、库仑阻塞效应以及表面效应，这些效应可用来增强光电转化效率。量子点敏化剂种类多，来源广，成本低，量子点具有量子限域效应，可通过调控其粒径来改变能带宽度，拓宽对太阳光谱的吸收范围，充分利用量子点的热电子以及单光子激发多光子发射性能，显著提高电池的转换效率，相对于有机染料，量子点具有非常好的光学稳定性。半导体量子点或薄膜的生产成本便宜，合成温度更低，且可采用液相法制备。[0004]太阳能电池一般由光阳极、敏化剂、氧化还原电解质以及对电极组成。量子点敏化电极的制备可分为两步：第一步是制备光阳极，一般选择二氧化钛，光阳极是整个电池的核心，起着俘获太阳光子和传输电子的作用。第二步是在二氧化钛上修饰半导体量子点。现有工艺制备对电极的方法复杂，成本高，耗时长，安全性不高，因此，量子点敏化太阳能电池对电极的制备方法还有待提高。发明内容