[發(fā)明專利]一種基于混合溶劑提高吸附量制備量子點太陽電池的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710832186.0 | 申請日： | 2017-09-15 |
| 公開（公告）號： | CN107742581A | 公開（公告）日： | 2018-02-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 鐘新華;饒華商;潘振曉 | 申請（專利權(quán)）人： | 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | H01G9/20 | 分類號： | H01G9/20 |
| 代理公司： | 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245 | 代理人： | 崔紅麗,裘暉 |
| 地址： | 510642 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 混合 溶劑 提高 吸附 制備 量子 太陽電池 方法 | ||
本發(fā)明公開一種基于混合溶劑提高量子點吸附量制備量子點太陽電池的方法，屬于太陽電池領(lǐng)域。該方法是將油溶性半導(dǎo)體量子點溶解在低介電常數(shù)(弱極性)有機溶劑中，再加入一定體積的高介電常數(shù)(強極性)的有機溶劑得到量子點的溶液；將寬帶隙材料納米晶顆粒組成的光陽極介孔膜浸泡在上述溶液中，使得量子點負載在光陽極膜上；將光陽極、電解質(zhì)以及對電極組裝成三明治結(jié)構(gòu)的量子點太陽電池。本發(fā)明的方法，對比現(xiàn)有單一溶劑吸附技術(shù)，本發(fā)明中的混合溶劑吸附技術(shù)可以顯著的提高量子點在光陽極上的負載量，從而提高太陽電池的光伏性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于太陽電池領(lǐng)域，特別涉及一種基于混合溶劑提高量子點吸附量制備量子點太陽電池的方法。
背景技術(shù)
太陽能具有清潔、可再生、分布廣泛等優(yōu)點，因而得到人們的廣泛關(guān)注與研究，相比于傳統(tǒng)的化石能源，太陽能可以更好地滿足人類社會的可持續(xù)發(fā)展。光伏發(fā)電是太陽能利用的重要技術(shù)手段，而太陽電池是實現(xiàn)光伏發(fā)電的半導(dǎo)體器件。量子點太陽電池是以量子點為光吸收材料的太陽電池，量子點具有高消光系數(shù)、可調(diào)節(jié)吸光范圍、高穩(wěn)定性和低成本等優(yōu)點，因而擁有廣闊的應(yīng)用前景。量子點太陽電池由三個部分組成：負載了量子點材料的光陽極、電解質(zhì)和對電極。
量子點在光陽極上的沉積方法會顯著地影響量子點太陽電池的性能，其沉積方法可分為原位生長沉積和預(yù)先合成量子點沉積兩種。原位生長沉積法是采用連續(xù)離子沉積、化學(xué)浴沉積技術(shù)手段，在介孔結(jié)構(gòu)光陽極膜上直接原位生長量子點材料。這種方法通常能夠得到較高的量子點負載量，但是所得量子點的缺陷態(tài)密度高，從而限制相應(yīng)太陽電池的光伏性能；預(yù)先合成量子點沉積法是預(yù)先制備好高質(zhì)量的量子點材料，再將量子點負載到光陽極上。由于量子點的尺寸較大，不利于其在光陽極中地滲透與吸附，使得量子點在光陽極上的負載量較小，限制了對太陽光的捕獲能力，從而制約了電池性能的提高。因此，改進量子點的吸附方法，提高量子點在光陽極上的負載量是提高量子點太陽電池光伏性能的重要途徑。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于混合溶劑提高量子點吸附量制備量子點太陽電池的方法。
將油溶性半導(dǎo)體量子點溶解在低介電常數(shù)(弱極性)有機溶劑中，再加入一定體積的高介電常數(shù)(強極性)的有機溶劑得到量子點的溶液；將寬帶隙材料納米晶顆粒組成的光陽極介孔膜浸泡在上述溶液中，使得量子點負載在光陽極膜上；將光陽極、電解質(zhì)以及對電極組裝成三明治結(jié)構(gòu)的量子點太陽電池。
相比于傳統(tǒng)單一溶劑吸附方法，采用該方法具有更高的量子點吸附量。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種量子點太陽電池。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種基于混合溶劑提高量子點吸附量制備量子點太陽電池的方法，是將光陽極、電解質(zhì)以及對電極組裝成三明治結(jié)構(gòu)的量子點太陽電池；
所述的光陽極的制備方法，包括如下步驟：
(1)將量子點溶解在低介電常數(shù)有機溶劑A中，然后加入一定比例的高介電常數(shù)有機溶劑B，得到量子點的溶液，所述有機溶劑B與有機溶劑A的體積比為0.01～10；
(2)通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)，在導(dǎo)電玻璃基底上印刷介孔的寬帶隙材料納米晶顆粒，燒結(jié)后得到光陽極，所述光陽極的膜厚為1～30μm；
(3)將步驟(2)得到的光陽極浸泡在步驟(1)得到的量子點的溶液中一定時間，得到量子點負載的光陽極，即適用于量子點太陽電池的光陽極。
進一步，所述步驟(1)中的量子點包括CdS、CdSe、CdTe、CdSexTe1-x、Zn-Cu-In-Se、Cu-In-Ga-Se、Cu-In-Se-S、CuInS2、CdIn2S4、ZnS和碳量子點中的一種或多種混合，優(yōu)選為CdSe量子點。
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