[发明专利]用于量子点敏化太阳能电池的复合光阳极及制备方法

摘要

本发明公开了一种用于量子点敏化太阳能电池的复合光阳极，包括附有TiO2阻挡层的导电玻璃，在TiO2阻挡层上，由下至上还附有TiO2纳米晶/ZnO纳米线复合层和TiO2纳米晶层。本发明用于量子点敏化太阳能电池的复合光阳极的制备方法为先制备TiO2/ZnO纳米晶混合浆料；再在附有TiO2阻挡层的导电玻璃上涂覆TiO2/ZnO纳米晶混合浆料，得到多孔TiO2/ZnO复合纳米晶膜；然后在多孔TiO2/ZnO复合纳米晶膜内合成ZnO纳米线，得到TiO2纳米晶/ZnO纳米线复合层；最后通过沉积CdSe量子点制备复合光阳极。由本发明复合光阳极制备的电池光电转换性能大幅提高，且制备方法简单、重复性好。

主权项

一种用于量子点敏化太阳能电池的复合光阳极的制备方法，所述复合光阳极包括附有TiO2阻挡层的导电玻璃，在TiO2阻挡层上，由下至上还附有TiO2纳米晶/ZnO纳米线复合层和TiO2纳米晶层；其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制备TiO2/ZnO纳米晶混合浆料；首先将ZnO纳米晶分散于乙醇得到ZnO纳米晶胶体，再用适量乙醇稀释ZnO纳米晶胶体；然后将TiO2纳米粉放入研钵，先加入水进行初步研磨，再将乙醇稀释过的ZnO纳米晶胶体分多次加入研钵继续研磨，形成混悬液；在超声与搅拌的条件下，依次向混悬液中加入松油醇和乙基纤维素乙醇溶液，最后70℃水浴使乙醇部分挥发，得到粘度适合丝网印刷的TiO2/ZnO纳米晶混合浆料；步骤2，制备多孔TiO2/ZnO复合纳米晶膜；采用丝网印刷技术制备，具体按照以下步骤实施：在附有TiO2阻挡层的导电玻璃上涂覆TiO2/ZnO纳米晶混合浆料，待浆料固化后再涂覆TiO2纳米晶浆料，最后放入马弗炉煅烧，得到附有多孔TiO2/ZnO复合纳米晶膜的基片；步骤3，制备TiO2纳米晶/ZnO纳米线复合层；先将Zn(NO3)2水溶液加入六次甲基四氨水溶液，然后依次加入聚乙烯亚胺水溶液和NH4OH水溶液，并用硝酸将溶液pH调节至9.2‑9.4，得到ZnO纳米线生长溶液；再将步骤2的附有多孔TiO2/ZnO复合纳米晶膜的导电玻璃插入生长溶液中，采用水热法生长ZnO纳米线，得到附有TiO2纳米晶/ZnO纳米线复合膜的基片；步骤4，制备复合光阳极；采用SILAR法实现CdSe量子点在复合膜内的沉积，得到用于量子点敏化太阳能电池的复合光阳极。