[发明专利]一种PbS量子点敏化TiO2薄膜的制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种PbS量子点敏化TiO₂薄膜的制备方法及其应用，首先将TiO₂薄膜浸入0.1‑0.8M乙酸铅、0.1‑0.8M亚硫酸钠和0.2‑1.6M氨三乙酸三钠的混合溶液中，在避光、20‑60℃条件下静置20‑180min；然后将处理后的薄膜浸入0.1‑1M的硫化钠溶液中，静置1‑10min，获得PbS量子点敏化TiO₂薄膜。本发明PbS量子点敏化TiO₂薄膜可以作为光阳极与多硫电解质和硫化亚铜对电极结合组装成光伏器件。本发明制备所得PbS量子点尺寸均一、分布均匀，能够改进传统PbS量子点的缺陷，增进电荷传输，减小电荷复合，提高器件光电转换效率。

主权项

1.一种PbS量子点敏化TiO₂薄膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：/n步骤1：分别配制摩尔浓度为0.1M的乙酸铅水溶液、0.1M的亚硫酸钠水溶液以及0.2M的氨三乙酸三钠水溶液，然后将三种溶液等体积混合并搅拌均匀，获得前驱液；/n步骤1中，所述TiO₂薄膜是将10-200nm的TiO₂颗粒与乙基纤维素、松油醇按照质量比1:0.5:3.5的比例混合均匀，以乙醇为溶剂配成浆料，采用丝网印刷或刮涂工艺将浆料均匀涂覆在FTO或ITO导电玻璃上，随后在500℃下烧结30min制备而成，薄膜厚度为8-10μm；/n步骤2：将TiO₂薄膜浸入步骤1配制的前驱液中，在避光、20-60℃条件下静置20-180min，取出后用去离子水冲洗以除去多余离子，并用空气压缩机生成的压缩空气将其吹干；/n步骤3：将步骤2处理后的薄膜浸入摩尔浓度为0.1M的硫化钠溶液中，静置2min，取出后用去离子水冲洗以除去多余离子，并用空气压缩机生成的压缩空气将其吹干，获得PbS量子点敏化TiO₂薄膜；/n步骤3中，硫化钠溶液的溶剂为甲醇和水，二者体积比为1:1；/n将所述PbS量子点敏化TiO₂薄膜作为光阳极，与多硫电解质和硫化亚铜对电极组装成“三明治”结构的量子点太阳能电池；所述多硫电解质是将1-2M硫粉溶解在浓度为1-2 M的硫化钠水溶液中制备而成的溶液，溶液中硫粉与硫化钠的摩尔浓度相同。/n