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      用于量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的復(fù)合光陽(yáng)極及制備方法_3

      文檔序號(hào):9250013閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
      膜,在100°C的馬弗爐烘干,得到附有T12納米晶/ZnO納米線復(fù)合膜的基片O
      [0065]CdSe量子點(diǎn)沉積:以KBH4為還原劑,在40mL去離子水中還原SeO 2制得Se 2_濃度為0.05mol/L的溶液(通Ar或N2氣保護(hù)),并將Cd (NO 3) 2溶于去離子水配制40mL濃度為0.05mol/L的Cd2+溶液,利用SILAR法(連續(xù)離子層吸附與反應(yīng))將附有T1 2納米晶/ZnO納米線復(fù)合膜的基片依次浸入Se2-溶液I分鐘、去離子水、Cd2+溶液I分鐘、另一去離子水,此過(guò)程重復(fù)15次;烘干后得到復(fù)合光陽(yáng)極。
      [0066]本實(shí)施例制備的復(fù)合光陽(yáng)極,在導(dǎo)電玻璃上由下至上依次附有1102阻擋層、T12納米晶/ZnO納米線復(fù)合層和T12納米晶層。其中,T12納米晶/ZnO納米線復(fù)合層和T12納米晶層的厚度為10 μ m。
      [0067]實(shí)施例2
      [0068]制備一種用于量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的復(fù)合光陽(yáng)極,具體方法如下。
      [0069]ZnO納米晶的制備:采用熱分解的方法將醋酸鋅固溶體分解得到,首先將Zn(CH3COO)2.2H20溶解在去離子水中獲得濃度低于0.3Kg/L透明溶液,然后均勻溶液在100°C蒸發(fā)掉水分,最后將獲得的粉體在270?500°C退火1_3小時(shí),收集細(xì)小的ZnO納米晶粉末。最后將清洗的ZnO納米晶利用超聲分散在乙醇中,獲得濃度為50mg/mL的ZnO納米晶膠體。
      [0070]制備Ti02/Zn0納米晶混合楽料:首先量取3mL的ZnO納米晶膠體(50mg/mL)在20mL的乙醇中超聲稀釋?zhuān)唤又Q(chēng)取Ig的二氧化鈦P25粉放入研缽,加入0.2mL的去離子水研磨I分鐘,重復(fù)5次,再依次加入稀釋的ZnO納米晶膠體0.2mL研磨I分鐘,重復(fù)15次,加入0.5mL研磨I分鐘,重復(fù)5次;然后利用剩余的ZnO納米晶膠體將其轉(zhuǎn)移到40mL的玻璃容器中,間斷的磁力攪拌與超聲分散I小時(shí)之后,加入4g的松油醇,繼續(xù)攪拌與超聲I小時(shí);最后將溶解在5.4g乙醇中的0.5g乙基纖維素混合物加入其中,重復(fù)的攪拌、超聲I小時(shí),再經(jīng)24小時(shí)攪拌之后,將混合物在70°C的水浴中攪拌蒸發(fā)掉乙醇,獲得粘度適用于絲網(wǎng)印刷的Ti02/Zn0納米晶混合漿料。
      [0071]多孔Ti02/Zn0復(fù)合納米晶膜的制備:首先采用絲網(wǎng)印刷在附有1102阻擋層的FTO玻璃上涂覆Ti02/Zn0納米晶混合漿料一次,并在空氣中放置10分鐘,等漿料流動(dòng)平衡后放入800C的烘干箱中加熱5分鐘;接著將冷卻的薄膜基底再次采用上述方法二次涂覆混合漿料,第三次采用相同的工藝涂覆純T12納米晶漿料,此層可阻止上表面ZnO納米線的生長(zhǎng);最后將涂覆三層濕膜的基片放入馬弗爐中,以3°C /分鐘的速率從室溫升到450°C,再退火30min,獲得用于ZnO納米線生長(zhǎng)的多孔Ti02/Zn0復(fù)合納米晶膜。
      [0072]ZnO納米線的合成:首先在磁力攪拌下分別配制15mL Zn(NO3)2溶液和六次甲基四氨(HMTA)水溶液;接著將攪拌均勻的Zn (NO3)2溶液緩慢地倒入HMTA溶液,持續(xù)攪拌I小時(shí);然后將0.08mL聚乙烯亞胺(PEI)與0.72mL NH4OH依次逐滴加入混合液,保證生長(zhǎng)溶液中,Zn (NO3) 2濃度為 0.038mol/L,HMTA 濃度為 0.0185mol/L,PEI 濃度為 0.055mol/L,NH4OH濃度為0.4mol/L?利用硝酸將溶液的PH調(diào)至9.3 ;最后多孔的Ti02/Zn0復(fù)合納米晶膜插入密閉裝置的生長(zhǎng)溶液中,并在93°C的水熱中生長(zhǎng)10小時(shí),獲得1102納米晶與ZnO納米線復(fù)合膜,在100°C的馬弗爐烘干,得到附有T12納米晶/ZnO納米線復(fù)合膜的基片。
      [0073]CdSe量子點(diǎn)沉積:以KBH4為還原劑,在40mL去離子水中還原SeO 2制得Se 2_濃度為0.05mol/L的溶液(通Ar或N2氣保護(hù)),并將Cd (NO 3) 2溶于去離子水配制40mL濃度為0.05mol/L的Cd2+溶液,利用SILAR法(連續(xù)離子層吸附與反應(yīng))將附有T1 2納米晶/ZnO納米線復(fù)合膜的基片依次浸入Se2-溶液I分鐘、去離子水、Cd2+溶液I分鐘、另一去離子水,此過(guò)程重復(fù)15次;烘干后得到復(fù)合光陽(yáng)極。
      [0074]本實(shí)施例制備的復(fù)合光陽(yáng)極,在導(dǎo)電玻璃上由下至上依次附有1102阻擋層、T12納米晶/ZnO納米線復(fù)合層和T12納米晶層。其中,T12納米晶/ZnO納米線復(fù)合層和T12納米晶層的厚度為12 μ m。
      [0075]實(shí)施例3
      [0076]制備一種用于量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的復(fù)合光陽(yáng)極,具體方法如下。
      [0077]ZnO納米晶的制備:首先分別將0.82g Zn (Ac) 2.2H20和0.49g KOH溶于42mL和23mL的甲醇,充分?jǐn)嚢韬骦n(Ac)2前驅(qū)液被轉(zhuǎn)移到三口瓶,60°C水浴中加熱攪拌充分溶解;然后用細(xì)小的一次性針管逐滴加入KOH前驅(qū)液,獲得透明淡藍(lán)色反應(yīng)液,回流攪拌2小時(shí)后將反應(yīng)獲得的ZnO納米晶利用甲醇離心清洗3-4次,每次清洗的甲醇量減半;最后將清洗的ZnO納米晶利用超聲分散在乙醇中,獲得濃度為50mg/mL的ZnO納米晶膠體。
      [0078]制備Ti02/Zn0納米晶混合楽料:首先量取1mL的ZnO納米晶膠體(50mg/mL)在20mL的乙醇中超聲稀釋?zhuān)唤又Q(chēng)取Ig的二氧化鈦P25粉放入研缽,加入0.2mL的去離子水研磨I分鐘,重復(fù)5次,再依次加入稀釋的ZnO納米晶膠體0.2mL研磨I分鐘,重復(fù)15次,加入0.5mL研磨I分鐘,重復(fù)5次;然后利用剩余的ZnO納米晶膠體將其轉(zhuǎn)移到40mL的玻璃容器中,間斷的磁力攪拌與超聲分散I小時(shí)之后,加入4g的松油醇,繼續(xù)攪拌與超聲I小時(shí);最后將溶解在5.4g乙醇中的0.5g乙基纖維素混合物加入其中,重復(fù)的攪拌、超聲I小時(shí),再經(jīng)24小時(shí)攪拌之后,將混合物在70°C的水浴中攪拌蒸發(fā)掉乙醇,獲得粘度適用于絲網(wǎng)印刷的Ti02/Zn0納米晶混合漿料。
      [0079]多孔Ti02/Zn0復(fù)合納米晶膜的制備:首先采用絲網(wǎng)印刷在附有1102阻擋層的FTO玻璃上涂覆Ti02/Zn0納米晶混合漿料一次,并在空氣中放置10分鐘,等漿料流動(dòng)平衡后放入800C的烘干箱中加熱5分鐘;接著將冷卻的薄膜基底再次采用上述方法二次涂覆混合漿料,第三次采用相同的工藝涂覆純T12納米晶漿料,此層可阻止上表面ZnO納米線的生長(zhǎng);最后將涂覆三層濕膜的基片放入馬弗爐中,以3°C /分鐘的速率從室溫升到450°C,再退火30min,獲得用于ZnO納米線生長(zhǎng)的多孔Ti02/Zn0復(fù)合納米晶膜。
      [0080]ZnO納米線的合成:首先在磁力攪拌下分別配制Zn(NO3)2溶液和六次甲基四氨(HMTA)水溶液;接著將攪拌均勻的Zn (NO3)2溶液緩慢地倒入HMTA溶液,持續(xù)攪拌I小時(shí);然后將聚乙烯亞胺(PEI)與NH4OH依次逐滴加入混合液,保證生長(zhǎng)溶液中,Zn (NO3)2濃度為
      0.05mol/L,HMTA 濃度為 0.025mol/L, PEI 濃度為 0.055mol/L, NH4OH 濃度為 0.45mol/L。利用硝酸將溶液的PH調(diào)至9.4 ;最后多孔的Ti02/Zn0復(fù)合納米晶膜插入密閉裝置的生長(zhǎng)溶液中,并在93°C的水熱中生長(zhǎng)10小時(shí),獲得1102納米晶與ZnO納米線復(fù)合膜,在100°C的馬弗爐烘干,得到附有T12納米晶/ZnO納米線復(fù)合膜的基片。
      [0081]CdSe量子點(diǎn)沉積:以KBH4為還原劑,在40mL去離子水中還原SeO 2制得Se 2_濃度為0.05mol/L的溶液(通Ar或N2氣保護(hù)),并將Cd (NO 3) 2溶于去離子水配制40mL濃度為0.05mol/L的Cd2+溶液,利用SILAR法(連續(xù)離子層吸附與反應(yīng))將附有T1 2納米晶/ZnO納米線復(fù)合膜的基片依次浸入Se2-溶液I分鐘、去
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