[发明专利]一种基于Er,Yb-FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极的制备方法

权利要求书

1.一种基于Er,Yb-FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行：

步骤一：取Er₂O₃和Yb₂O₃分别与酸液在60-80℃温度下加热溶解0.5-2h，然后在90-110℃烘干6-24h，得Er(NO₃)₃和Yb(NO₃)₃，待用；其中，酸液的质量百分含量为60%-63%，Er₂O₃与酸液的质量体积比为1g：（19mL-197mL），Yb₂O₃与酸液的质量体积比为1g：（2mL-21mL）；

步骤二：室温下将SnCl₂·2H₂O、步骤一所得的Er(NO₃)₃和Yb(NO₃)₃溶解在去离子水中，然后以10-30滴/分钟的速度滴入碱性矿化溶液，调节pH值至7，得混合物A；其中，混合物A中Sn²⁺的质量百分含量为45-89%，Er³⁺的质量百分含量为1-5%、Yb³⁺的质量百分含量为10-50%；碱性矿化溶液的质量百分含量为35-37%；

步骤三：将步骤二得到的混合物A在8000-12000转/min的条件下离心5-10min，取沉淀，并用水和无水乙醇依次洗涤沉淀3次，然后向洗涤后的沉淀中加入HF水溶液，得混合物B；其中，HF水溶液的质量百分含量为0.5-1%，F^-与Sn²⁺的摩尔浓度比为1:2-10；

步骤四：将步骤三所得的混合物B转移到水热反应釜中加热到195-205℃，保温23-25h，然后在8000-12000转/min的条件下离心5-10min，取沉淀，并用水和无水乙醇依次洗涤沉淀，在90-110℃烘干6-12h后，放入马弗炉中，在400-450℃温度下煅烧15-60min，自然冷却至室温，得上转换FTO粉体；

步骤五：将乙基纤维素、松节油透醇和步骤四所得的上转换FTO粉体混合搅拌，配制成浆料，使用250目丝网，对浆料进行丝网印刷，以1℃/min的速率升温至445-455℃，保温10-20min后，即得基于Er,Yb-FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极；其中，上转换FTO粉体、乙基纤维素与松节油透醇的质量比为1：（0.2-0.3）：（4.0-5.0）。

2.根据权利要求1所述的一种基于Er,Yb-FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极的制备方法，其特征在于步骤一中所述的Er₂O₃与酸液的质量体积比为1g：39.34mL，Yb₂O₃与酸液的质量体积比为1g：4.24mL。

3.根据权利要求1所述的一种基于Er,Yb-FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极的制备方法，其特征在于步骤一中所述的酸液的质量百分含量为62%，酸液为硝酸溶液。

4.根据权利要求1所述的一种基于Er,Yb-FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极的制备方法，其特征在于步骤一中所述的加热温度为80℃，加热时间为1h，烘干温度为100℃，烘干时间为12h。

5.根据权利要求1所述的一种基于Er,Yb-FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极的制备方法，其特征在于步骤二中所述的混合物A中Sn²⁺的质量百分含量为80%，Er³⁺的质量百分含量为2%、Yb³⁺的质量百分含量为18%。

6.根据权利要求1所述的一种基于Er,Yb-FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极的制备方法，其特征在于步骤二中所述的碱性矿化溶液的质量百分含量为36%，碱性矿化溶液为氨水溶液。

7.根据权利要求1所述的一种基于Er,Yb-FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极的制备方法，其特征在于步骤三中所述的HF水溶液的质量百分含量为1%，F^-与Sn²⁺的摩尔浓度比为2.3：1。