[發(fā)明專利]一種硒化鉛/氧化錫銻復(fù)合對電極的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010174579.9 | 申請日： | 2020-03-13 |
| 公開（公告）號： | CN111370233B | 公開（公告）日： | 2021-10-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 靳斌斌;楊彪;陳星巧;倪洪山;蔣楚星;張帆;周婭;向蓮;蔡裕霞 | 申請（專利權(quán)）人： | 長江師范學(xué)院 |
| 主分類號： | H01G9/20 | 分類號： | H01G9/20;H01G9/042 |
| 代理公司： | 西安尚睿致誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61232 | 代理人： | 何凱英 |
| 地址： | 408100 *** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 硒化鉛 氧化 復(fù)合 電極 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種硒化鉛/氧化錫銻復(fù)合對電極的制備方法，其原理是在氧化錫銻薄膜上快速生長硒化鉛并構(gòu)筑一種用于量子點(diǎn)敏化太陽電池的硒化鉛/氧化錫銻復(fù)合對電極，所得對電極具有高的催化活性和導(dǎo)電性，提高了量子點(diǎn)敏化太陽電池的性能，該制備方法具有制備工藝簡單、成本低廉、易工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于太陽電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種硒化鉛/氧化錫銻復(fù)合對電極的制備方法。
背景技術(shù)
量子點(diǎn)敏化太陽電池(QDSSCs)作為三代太陽電池，由于低生產(chǎn)成本，高理論效率的優(yōu)勢受到了研究者的廣泛關(guān)注，但其目前最高效率(12-13％)依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于商業(yè)化的硅基太陽電池(25％)。
除了光陽極和電解液性能對電池效率的制約，對電極催化活性及導(dǎo)電性成為影響電池效率提升的另一關(guān)鍵因素。高效的對電極應(yīng)具有以下特點(diǎn)：(1)良好的導(dǎo)電性；(2)高的催化活性；(3)大的比表面積；(4)高的穩(wěn)定性；(5)制備簡單，低的生產(chǎn)成本。在染料敏化太陽電池中廣泛使用的貴金屬Pt和Au對電極一方面由于其對硫元素的吸附會導(dǎo)致催化劑中毒，另一方面貴金屬Pt和Au的生產(chǎn)成本相對較高，因而不適合作為QDSSCs的對電極使用。而常用的銅基Cu2S，由于其基底銅受到多硫電解液的持續(xù)腐蝕，導(dǎo)致銅基表面Cu2S脫落，電池性能急劇惡化。金屬硫硒化物在多硫電解液中顯示出了良好的催化活性，但其制備過程復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，難以滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要。因此，尋找高效、穩(wěn)定、低成本的對電極材料對獲得高性能QDSSCs具有重大意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硒化鉛/氧化錫銻復(fù)合對電極的制備方法，解決現(xiàn)有量子點(diǎn)敏化太陽電池所用的對電極存在效率低、不穩(wěn)定以及成本高的問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種硒化鉛/氧化錫銻復(fù)合對電極的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施：
步驟1，按照1-3:6-24:0.4-2.4的質(zhì)量比，分別稱取氧化錫銻、松油醇和乙基纖維素；
步驟2，先將步驟1稱取的氧化錫銻放置在研缽中，然后依次加入冰醋酸、去離子水和至少一次無水乙醇并分別進(jìn)行研磨；
步驟3，使用無水乙醇將步驟2得到的產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至燒杯中，并進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁?/p>
步驟4，向步驟3得到的產(chǎn)物中滴加步驟1稱取的松油醇，之后進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁?/p>
步驟5，向步驟4得到的產(chǎn)物中加入步驟1稱取的完全溶解于無水乙醇的乙基纖維素，之后進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁詈笥?0℃-80℃下將無水乙醇蒸去至粘稠狀；
步驟6，將步驟5得到的產(chǎn)物刮涂在導(dǎo)電玻璃上，之后于450℃-550℃下燒結(jié)30min-120min，得到氧化錫銻薄膜；
步驟7，將步驟6得到的氧化錫銻薄膜先浸入醋酸鉛或硝酸鉛水溶液中，之后再用蒸餾水清洗氧化錫銻薄膜并進(jìn)行空氣吹干；
步驟8，將步驟7得到的氧化錫銻薄膜浸入Na2SeSO3水溶液中，浸泡30s-120s后取出氧化錫銻薄膜并用蒸餾水沖洗，之后進(jìn)行干燥處理；
步驟9，至少循環(huán)一次步驟7至步驟8，得到對應(yīng)循環(huán)次數(shù)的硒化鉛/氧化錫銻復(fù)合對電極。
本發(fā)明的技術(shù)方案，還具有以下特點(diǎn)：
在所述步驟1中，氧化錫銻的粒徑為20nm-80nm。
在所述步驟2中，加入冰醋酸并進(jìn)行研磨的時(shí)間為20min-60min，加入去離子水并進(jìn)行研磨的時(shí)間為10min-50min，每次加入無水乙醇并進(jìn)行研磨的時(shí)間為10min-30min。
在所述步驟3中，進(jìn)行充分?jǐn)嚢杈唧w為：磁力攪拌10min-30min，超聲處理10min-30min。
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