[发明专利]一种量子点敏化电池及其制备方法

说明书

本发明公开一种量子点敏化电池及其制备方法，所述量子点敏化电池包括光电极、对电极以及设置在所述光电极和对电极之间的量子点敏化剂材料层，所述量子点敏化剂材料层的材料为由复合材料和量子点组成的混合材料，所述复合材料包括油溶性PAMAM树形分子以及结合在所述油溶性PAMAM树形分子腔体内的金属原子簇，所述量子点的激子波尔半径大于所述量子点的直径。本发明通过采用所述由复合材料和量子点组成的混合材料作为量子点敏化电池的量子点敏化剂材料层材料，能够有效提升量子点敏化剂材料层的电荷迁移速度，从而提高量子点敏化电池的开路电压。

技术领域

本发明涉及量子点领域，尤其涉及一种量子点敏化电池及其制备方法。

背景技术

量子点敏化电池由于其制备成本低，效率高而备受关注。对于量子点敏化电池而言如何提高电池的开路电压比较关键。

对于量子点（激子波尔半径远大于颗粒直径的量子点）吸收层而言，如何能够有效的将电荷传导出去对提高电池的开路电压相当重要，因此量子点敏化剂材料层的电荷迁移速度是研究的技术点。为了提升量子点敏化剂材料层的电荷迁移速度，现有技术主要是通过改进量子点表面的配体或对量子点敏化剂材料层与其它功能层之间的界面进行修饰的方式来实现，这些现有的技术手段在一定程度上对电荷的传输有所改进，但由于界面修饰和量子点表面的配体容易脱落会造成器件不稳定，因此现有技术有待改进。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种量子点敏化电池及其制备方法，旨在解决现有量子点电池开路电压较低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种量子点敏化电池，包括光电极、对电极以及设置在所述光电极和对电极之间的量子点敏化剂材料层，其特征在于，所述量子点敏化剂材料层的材料为由复合材料和量子点组成的混合材料，所述复合材料包括油溶性PAMAM树形分子以及结合在所述油溶性PAMAM树形分子腔体内的金属原子簇，所述量子点的激子波尔半径大于所述量子点的直径。

一种量子点敏化电池的制备方法，其中，包括步骤：

提供基板，所述基板表面设置有光电极，在所述光电极表面制备量子点敏化剂材料层；

其中，所述量子点敏化剂材料层材料为由复合材料和量子点组成的混合材料，所述复合材料包括油溶性PAMAM树形分子以及结合在所述油溶性PAMAM树形分子腔体内的金属原子簇，所述量子点的激子波尔半径大于量子点的直径。

有益效果：本发明采用由复合材料和量子点组成的混合材料作为量子点敏化电池的量子点敏化剂材料层材料，由于复合材料中的油溶性PAMAM（聚酰胺-胺）树形分子既是σ给予体又是π给予体，这使得所述油溶性PAMAM树形分子与所述金属原子簇之间能够产生电荷迁移，所述量子点内的电荷能够迅速地通过所述复合材料转移到电极处；进一步地，由于复合材料中的油溶性PAMAM树形分子的空间体积比量子点的颗粒直径大，所述复合材料可使得量子点之间的空间距离被拉大，使得量子点之间的电荷不能互相转移，而当所述混合材料形成量子点敏化剂材料层后，所述复合材料可包裹在量子点表面，类似于在量子点表面包裹了一层电荷传导能力较好的有机分子层，可进一步使量子点内的电荷快速有效地传输到电极处。因此，本发明采用由复合材料和量子点组成的混合材料作为量子点敏化电池的量子点敏化剂材料层材料，能够有效提升量子点敏化剂材料层的电荷迁移速度，从而提高量子点敏化电池的开路电压。

附图说明

图1为本发明一种量子点敏化电池较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种量子点敏化电池及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。