[发明专利]一种稀土硫化物量子点太阳能电池的制备及其应用

权利要求书

1.一种稀土硫化物量子点太阳能电池的制备，其特征是方法步骤如下： 

（1）以三次蒸馏水为溶剂配一定浓度的稀土硝酸化合物（MNO₃）作为稀土源，以三次蒸馏水为溶剂配一定浓度的硫化钠（Na₂S）作为硫源，以还原谷胱甘肽（GSH）作为稳定剂，氢氧化钠（NaOH）溶液调节pH，N₂氛围下反应，乙醇诱使稀土硫化物量子点（MS QDs）沉淀，离心分离提纯；

（2）硫前躯体以一定比例加入稀土溶液前驱体中反应得到稀土硫化物量子点，此时的量子点含有未反应完全的杂质，加入过量的乙醇，量子点不溶于乙醇会沉淀下来，而杂质会溶于乙醇采用离心方法可将量子点提纯；

（3）将纯净的稀土硫化物量子点进行水热反应可使晶体生长形成更稳定的晶型；

（4）以多孔n型半导体TiO₂纳米材料为光阳极，将提纯后的量子点和TiO₂组装成电池；当太阳光照射光阳极时，附着在TiO₂上的量子点的电子、空穴对发生分离，电子从价带跃迁至导带并注入TiO₂的导带中经由FTO导电玻璃连接负载传递给铂金背电极，最后通过空穴传输层PESOT:PSS和电子复合形成电子-空穴对完成一个循环。

2.一种根据权利要求1所述的稀土硫化物的制备及太阳能电池的组装，其特征在于可通过如下步骤实现：

（1）以原料配比为1：1的Na₂S溶液和稀土前驱体溶液分别加入恒压滴液漏斗和三颈烧瓶中，氮气氛围室温条件下搅拌形成前驱体；升温至100℃，将Na₂S溶液加入稀土前驱体溶液中回流反应1h；

（2）所制备的稀土硫化物量子点通过过量的乙醇诱使量子点沉淀，15000rpm高速离心分离，分离后的量子点重新分散到水中得到稀土硫化物量子点溶液；

（3）将得到的溶液移入反应釜中水热反应得到稳定晶型的稀土硫化物量子点；

（4）以多孔TiO₂为n型半导体，将TiO₂旋涂到FTO导电玻璃导电层上形成一层薄膜，将其浸泡在所制备的稀土硫化物量子点中，浸泡完后往样品层上再旋涂一层空穴传递层PEDOT:PSS；选用铂金电极作为背电极，以模拟太阳光源照射光阳极通过电化学工作站测量太阳能电池光电转换效率。