[發明專利]帶有有序空心球陣列的TiO₂/C復合電極薄膜的制備方法有效

申請號：	201210171417.5	申請日：	2012-05-29
公開（公告）號：	CN102682925A	公開（公告）日：	2012-09-19
發明（設計）人：	張煜欣;吳摞;葉長輝	申請（專利權）人：	中國科學院合肥物質科學研究院
主分類號：	H01B13/00	分類號：	H01B13/00
代理公司：	北京凱特來知識產權代理有限公司 11260	代理人：	鄭立明;趙鎮勇
地址：	230031 安徽***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	帶有有序空心球陣列 tio sub 復合電極薄膜制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種制備電極膜的方法，尤其涉及一種帶有有序空心球陣列的TiO₂/C復合電極薄膜的制備方法。

背景技術

帶有空心球陣列結構的電極膜在光電器件中有重要的應用前景，其空心球大小、有序性以及膜的致密性是影響其性能的關鍵因素（例如能大大提高電極薄膜的陷光性）。而在TiO₂上復合碳顆粒膜，則可以大大提高電極對電子的傳輸和收集能力，從而提高電極的性能。

現有技術中的單一TiO₂電極薄膜材料，其陷光性較差，對電子的傳輸收集能力相對較弱，而且制備過程復雜。

發明內容

本發明的目的是提供一種操作簡單、成本低、可用于大規模生產的帶有有序空心球陣列的TiO₂/C復合電極薄膜的制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的帶有有序空心球陣列的TiO₂/C復合電極薄膜的制備方法，包括步驟：

導電玻璃片預處理；

在所述導電玻璃片上制備聚苯乙烯微球模板：使用旋涂儀在所述導電玻璃片上旋涂制備單層或多層密排聚苯乙烯微球的模板；

TiO₂薄膜的制備：配制成濃度為40mM（千分之一摩爾每升）的TiCl₄水溶液，放入70℃的恒溫水箱中，保溫5分鐘以上，然后把帶有聚苯乙烯微球模板的導電玻璃片水平放入其中，沉積30min后，水平取出導電玻璃片，室溫條件下，自然晾干；

高溫退火：將沉積過TiO₂薄膜的樣品放入退火爐中，在氬氣氣氛下，450℃退火2小時。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明提供的帶有有序空心球陣列的TiO₂/C復合電極薄膜的制備方法，由于首先在預處理后的導電玻璃片上制備聚苯乙烯微球模板，然后進行TiO₂薄膜的制備，再通過高溫退火，使聚苯乙烯微球碳化形成碳膜粘在空心球的內壁上，同時留下帶有有序空心球陣列結構的、致密的、結晶性更好的TiO₂薄膜。操作簡單、成本低，可用于大規模生產。

附圖說明

圖1a為本發明實施例中TiO₂/C復合電極薄膜的正面圖片；

圖1b為本發明實施例中TiO₂/C復合電極薄膜的剖面圖片：單層聚苯乙烯微球作為模板，TiO₂沉積時間為30min；

圖1c為本發明實施例中TiO₂/C復合電極薄膜的剖面圖片：單層聚苯乙烯微球作為模板，TiO₂沉積時間為50min；

圖1d為本發明實施例中雙層聚苯乙烯微球作為模板制備的TiO₂/C復合電極薄膜；

圖1e為本發明實施例中三層聚苯乙烯微球作為模板制備的TiO₂/C復合電極薄膜；

圖1f為本發明實施例中四層聚苯乙烯微球作為模板制備的TiO₂/C復合電極薄膜；

圖2a為本發明實施例中能譜選區為聚苯乙烯微球間隙處，TiO₂薄膜中不含碳；

圖2b為本發明實施例中能譜選區為聚苯乙烯微碳化后留下的空心球區處，TiO₂薄膜中含碳。

具體實施方式

下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。

本發明的帶有有序空心球陣列的TiO₂/C復合電極薄膜的制備方法，其較佳的具體實施方式包括步驟：