[發明專利]一種In2S3/CuInS2薄層敏化的寬帶半導體光陽極及其制備方法在審
| 申請號： | 201410302030.8 | 申請日： | 2014-06-26 |
| 公開（公告）號： | CN104167294A | 公開（公告）日： | 2014-11-26 |
| 發明（設計）人： | 徐雪青;安萍;梁柱榮;徐剛 | 申請（專利權）人： | 中國科學院廣州能源研究所 |
| 主分類號： | H01G9/20 | 分類號： | H01G9/20;H01G9/042 |
| 代理公司： | 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001 | 代理人： | 莫瑤江 |
| 地址： | 510640 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 in sub cuins 薄層 寬帶 半導體 陽極 及其 制備 方法 | ||
1.一種In2S3/CuInS2薄層敏化的寬帶半導體光陽極，其特征在于由導電基片、寬帶半導體膜層和In2S3/CuInS2薄層組成，在導電基片表面沉積有寬帶半導體膜層以構成寬帶半導體膜電極，在寬帶半導體膜電極表面先后包覆In2S3與CuInS2薄層，In2S3的厚度在1-5nm之間，CuInS2的厚度在2-15nm之間。
2.如權利要求1所述的In2S3/CuInS2薄層敏化的寬帶半導體光陽極，其特征在于所述寬帶半導體膜層是多孔的納米晶寬帶半導體膜層，所述寬帶半導體選自TiO2、ZnO和SnO2中的一種。
3.如權利要求1或2所述的In2S3/CuInS2薄層敏化的寬帶半導體光陽極的制備方法，其特征在于采用連續離子層吸附反應法，在寬帶半導體膜表面先后沉積InxS與CuyS,且In-S沉積次數多于Cu-S的沉積數，然后通過在硫或者硫化氫氣氛中進行真空熱處理得到In2S3/CuInS2薄層敏化寬帶半導體光陽極。
4.如權利要求3所述的In2S3/CuInS2薄層敏化的寬帶半導體光陽極的制備方法，其特征在于具體包括如下步驟：
(1)先將寬帶半導體膜電極在銦離子溶液中浸漬30-360秒；
(2)用溶劑洗滌寬帶半導體膜電極，除去表面多余的銦離子,吹干；
(3)將吸附了銦離子的寬帶半導體膜電極在硫離子溶液中浸漬30-240秒；
(4)用溶劑洗滌寬帶半導體膜電極，除去表面多余的硫離子,并吹干；
(5)重復步驟(1)至(4)3-15次；
(6)然后將寬帶半導體膜電極在銅離子溶液中浸漬30-240秒；
(7)用溶劑洗滌寬帶半導體膜電極，除去表面多余的銅離子,吹干；
(8)接著將吸附了銅離子的寬帶半導體膜電極在硫離子溶液中浸漬20-240秒；
(9)用溶劑洗滌寬帶半導體膜電極，除去表面多余的硫離子,并吹干；
(10)重復步驟(6)至(9)2-7次；
(11)熱處理：將上述寬帶半導體膜電極在真空條件下硫或者硫化氫氣氛中進行熱處理。
5.根據權利要求4所述的In2S3/CuInS2薄層敏化的寬帶半導體光陽極的制備方法，其特征在于所述銦離子溶液為氯化銦、醋酸銦、硝酸銦或者是硫酸銦的水溶液,或其醇溶液中的任意一種,濃度在50mmol/L至200mmol/L之間。
6.根據權利要求4所述的In2S3/CuInS2薄層敏化的寬帶半導體光陽極的制備方法，其特征在于所述銅離子溶液為氯化亞銅、氯化銅、醋酸銅、硫酸銅的水溶液或其醇溶液中的任意一種,濃度在5mmol/L至50mmol/L之間。
7.根據權利要求4所述的In2S3/CuInS2薄層敏化的寬帶半導體光陽極的制備方法，其特征在于硫離子溶液為硫化鈉的緩沖溶液，緩沖溶液pH值在8－12之間，溶液溫度為25℃－80℃之間；或者為硫代乙酰胺的緩沖溶液，緩沖溶液pH值在2－6之間，溶液溫度在40℃－90℃之間；或者為硫脲的緩沖溶液，緩沖溶液pH值在8－12之間，溶液溫度在40℃－90℃之間；濃度均在10mmol/L至100mmol/L之間。
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