[發明專利]一種雙層硫化鋅鈍化硒化鎘量子點敏化太陽電池的制備方法

有效

• 申請號: 201911191879.1
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN112563036B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 靳斌斌;陳星巧;倪洪山;張帆;湯旭顏
• 申請（專利權）人: 長江師范學院
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20
• 代理公司: 西安尚睿致誠知識產權代理事務所(普通合伙) 61232
• 代理人: 常娥

1.一種雙層硫化鋅鈍化硒化鎘量子點敏化太陽電池的制備方法，其特征 在于，具體按照以下步驟實施：

步驟 1，先將二氧化鈦薄膜浸入0.05mol/L-0.2mol/L 的醋酸鋅甲醇溶液 中，再用甲醇清洗二氧化鈦薄膜并進行干燥處理；

步驟 2，將步驟1得到的二氧化鈦薄膜先浸入0.05mol/L-0.2mol/L 的 Na₂S甲醇和水溶液中，再用甲醇沖洗二氧化鈦薄膜并進行干燥處理；

步驟 3，將步驟2得到的二氧化鈦薄膜作為工作電極，將石墨棒作為對 電極，先使兩者浸入0.05mol/L-0.2mol/L的硝酸鎘甲醇溶液或醋酸鎘-水溶液 中，然后控制電壓為1V-3V，待浸泡10s-50s后取出二氧化鈦薄膜并用甲醇沖洗，之后進行干燥處理；

步驟 4，將步驟3得到的二氧化鈦薄膜作為工作電極，將石墨棒作為對 電極，先使兩者浸入Na₂SeSO₃水溶液中，然后控制電壓為1V-3V，待浸泡 10s-50s后取出二氧化鈦薄膜并用蒸餾水沖洗，之后進行干燥處理；

步驟 5，步驟3和步驟4為一個循環，對步驟4得到的二氧化鈦薄膜進 行至少一次該循環處理；

步驟 6，步驟1和步驟2為一個循環，對步驟5得到的二氧化鈦薄膜進 行至少一次該循環處理，得到 ZnS/CdSe/ZnS 敏化的TiO₂電極；

步驟 7，將步驟6得到的 ZnS/CdSe/ZnS敏化的TiO₂電極與多硫電解液、 硒化鉛對電極封裝，得到雙層硫化鋅鈍化硒化鎘量子點敏化太陽電池；

在所述步驟1和所述步驟2中，浸入的時間均為30s-90s；

在所述步驟1、所述步驟2和所述步驟3中，干燥處理均為空氣吹干；

在所述步驟2中，甲醇和水的體積比為0.5-1.5:1；

在所述步驟5中，循環處理的次數為1-6，在所述步驟6中，循環處理的次數為1-3；

在所述步驟7中，多硫電解液的制備方法如下：將Na2S、S和NaOH分散在蒸餾水中，磁力攪拌4h-10h直至獲得棕紅色多硫電解液，其中Na₂S濃度為0.5mol/L -1.5mol/L，S的濃度0.5 mol/L -1.5 mol/L，NaOH的濃度為 0.05 mol/L -0.15 mol/L。

2.根據權利要求1所述的雙層硫化鋅鈍化硒化鎘量子點敏化太陽電池的制備方法，其特征在于，在所述步驟4中，Na₂SeSO₃水溶液的制備方法具體 如下：將0.06-0.18mol的Na₂SO₃和0.03-0.09mol的Se粉混合于蒸餾水中， 于 70 o C-100 o C條件下回流 5h-9h。

3.根據權利要求1所述的雙層硫化鋅鈍化硒化鎘量子點敏化太陽電池的制備方法，其特征在于，在所述步驟7中，硒化鉛對電極的制備過程為：以 導電玻璃作為工作電極，石墨棒作為對電極，在含有醋酸鉛、Na₂EDTA 和 Na₂SeSO₃水溶液的電解池中施加2V-4的脈沖電壓，脈沖電壓開100ms-600ms，關100ms-600ms，脈沖時間1s-6s。

4.根據權利要求1所述的雙層硫化鋅鈍化硒化鎘量子點敏化太陽電池的制備方法，其特征在于，在所述步驟7中，所述硒化鉛對電極制備所用電解液配制過程如下：分別稱取0.02mol-0.06mol醋酸鉛和0.04mol-0.12mol Na₂EDTA并混合，在磁力攪拌下混合形成30ml-60mL白色渾濁水溶液，滴加NaOH調節白色渾濁水溶液的pH至7.5-8.0，使白色渾濁溶液轉變成無色澄清透明溶液，繼續磁力攪拌10min-30min待反應完全后，將 10ml-40mLNa₂SeSO₃水溶液加入到上述溶液中，繼續攪拌10min-30min獲得所用的電解液。