[發明專利]一種用于量子點敏化太陽能電池的CuS對電極及其制備方法

在審

• 申請號: 201611018738.6
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106803460A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 宋孝輝;劉幸娜;王立;董曉;王永永
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01G9/042;H01G9/048
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司41107
• 代理人: 林海

1.一種用于量子點敏化太陽能電池的CuS對電極，其特征在于該CuS對電極包括CuS納米片構成的多級結構和FTO導電玻璃基底，CuS納米片通過微波輔助水熱法沉積在FTO基底上。

2.根據權利要求1所述的用于量子點敏化太陽能電池的CuS對電極，其特征在于：所述的CuS對電極由納米片組成花狀多級結構，納米片直徑在150~800 nm之間，厚度在20~50 nm之間。

3.根據權利要求1所述的用于量子點敏化太陽能電池的CuS對電極，其特征在于：所述的CuS催化層的厚度在150~900 nm之間。

4.一種用于量子點敏化太陽能電池的CuS對電極的制備方法，其特征在于：所述微波輔助水熱法具體包括以下步驟：

將FTO導電玻璃依次用洗滌劑、去離子水、無水乙醇和丙酮分別超聲清洗15分鐘，然后烘干備用；

將可溶性銅鹽、乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-2Na）和硫代乙酰胺分別溶于去離子水中，充分攪拌均勻形成一定濃度的溶液；

將EDTA-2Na水溶液緩慢加入可溶性銅鹽水溶液中，然后使用20 mol/L氨水水溶液調節混合溶液的pH值；

將硫代乙酰胺水溶液緩慢加入上述混合溶液中，隨后再加入一定量去離子水，使溶液的體積變成80mL，攪拌均勻后形成沉積溶液；

將清洗干凈的FTO玻璃導電面朝下斜插入聚四氟乙烯支架上，然后浸入盛有沉積溶液的燒杯中，最后將燒杯轉移至微波化學反應器中，并用培養皿蓋上燒杯口，防止溶液揮發，微波加熱反應一定時間即可在FTO導電玻璃表面形成一層CuS薄膜，沉積時間越長顏色就越深；微波輔助化學浴沉積結束后，取出導電基底，用去離子水清洗干凈后烘干后備用。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于：所述可溶性銅鹽選自Cu(CH₃COO)₂.H₂O、CuCl₂.2H₂O、Cu(NO₃)_2.3H2O和CuSO₄中的一種或多種。

6.如權利要求4所述的方法，其特征在于：可溶性銅鹽、EDTA-2Na和硫代乙酰胺水溶液的濃度皆為1 mol/L，溶液體積比為1:1:1。

7.如權利要求4所述的方法，其特征在于：使用氨水將EDTA-2Na和可溶性銅鹽混合溶液的pH值調整到7~9。

8.如權利要求4所述的方法，其特征在于：微波加熱的輻射功率為80~250 W，微波加熱反應時間為30~300 min。