[发明专利]一种氧化锌基太阳能电池电极的制备方法

摘要

一种氧化锌基太阳能电池电极的制备方法，是以宽禁带半导体纳米棒为基底，在该基底上通过具有双官能基的有机分子吸附无机量子点光敏化剂，制备方法包括：制备油酸包覆CdSe量子点；制备双功能基的有机分子包覆CdSe量子点；氧化锌纳米棒的制备；纳米棒吸附光敏化剂；制备太阳能电池。本发明采用氧化锌纳米棒作为光阳极，CdSe量子点作为敏化剂，可以避免在常规染料敏化太阳能电池中依靠载流子的跳跃的传输而导致复合的产生。可以提高对太阳光的吸收，提高载流子的传输速度，从而提高太阳能电池光电转换效率，此外氧化锌纳米棒还可以作为有效的反射膜，增加光的耦合几率。

主权项

一种氧化锌基太阳能电池电极的制备方法，其特征在于：以宽禁带半导体纳米棒为基底，在该基底上通过具有双官能基的有机分子吸附无机量子点光敏化剂， 制备方法包括以下步骤：（1）制备油酸包覆CdSe量子点，具体为：以油酸作为配体，十八碳烯作非配位溶剂，溶解单体氧化镉形成镉前体溶液；硒粉为硒源，三正辛基膦为溶剂，十八碳烯为高温反应溶剂，形成硒的前体溶液；将镉前体溶液加热到230°C ‑290°C，并将硒的前体溶液快速注入镉前体溶液中，制备出油酸包覆CdSe量子点；其中单体氧化镉与硒粉的质量比为2:5‑5:1，单体氧化镉与溶剂十八碳烯的质量比为10:1‑11:1，硒粉与溶剂三正辛基膦的质量比为6:5‑4:1；（2）制备双功能基的有机分子包覆CdSe量子点，具体为：将含有的油酸包覆CdSe量子点的甲苯溶液与双功能基的有机分子混合，室温下搅拌后放置在离心机上离心后倒出上清夜；将所得沉淀物溶解在乙醇溶液中，最后加入含有四甲基氢氧化铵的甲醇溶液得到双功能基的有机分子包覆CdSe量子点的清澈溶液；其中含有油酸包覆CdSe量子点的甲苯溶液与具有双功能基的有机分子溶液的体积比为5:100‑50:100；（3）氧化锌纳米棒的制备，具体为：采用两步法制备ZnO纳米棒，即通过超声喷雾热分解法或磁控溅射法或者溶胶凝胶法沉积ZnO籽晶层在掺F的氧化锡SnO2玻璃衬底上,然后将该衬底浸入含有硝酸锌和含有环六亚甲基四胺溶液中，然后将溶液保持在95°C恒温水浴槽中静置12小时，生长ZnO纳米棒； （4）纳米棒吸附光敏化剂，具体为：ZnO纳米棒长成后，用O2等离子体处理2‑4分钟后，将带有ZnO纳米棒透明玻璃浸入含有修饰的CdSe量子点的溶液中；（5）制备太阳能电池，具体为：加入电解液以及对电极，形成氧化锌基纳米棒敏化无机量子点的太阳能电池。