專利名稱::納米金修飾共軛聚合物敏化納晶工作電極的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明屬于共軛聚合物敏化納晶太陽(yáng)能電池中工作電極的制造
技術(shù)領(lǐng)域:
,特別涉及納米金修飾共軛聚合物敏化納晶太陽(yáng)能電池中工作電極的方法。
背景技術(shù):
:自1991年瑞士洛桑高等工業(yè)學(xué)院的Gratzd教授和其同事在染料敏化納晶太陽(yáng)能電池研究中取得突破性進(jìn)展以來(lái)(OReagenBrian,GratzelMichael,Nature353(1991)737),染料敏化太陽(yáng)能電池以其低制備成本,較高的轉(zhuǎn)換效率引起了世界各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。到目前為止,人們最為常用、敏化效果最佳的敏化劑染料是聯(lián)吡啶釕的配合物,但是由于釕貴金屬的稀缺性,使得所制備染料的成本較高。加之該類染料的長(zhǎng)期不穩(wěn)定性,以及對(duì)環(huán)境的影響等因素,人們一直在尋求可以替代聯(lián)吡啶釕的敏化劑。共軛聚合物,作為一類不含稀有貴金屬的有機(jī)染料,具有成本低、環(huán)境友好的特性。此外還具有合成簡(jiǎn)單、性能易于調(diào)控、消光系數(shù)高等特點(diǎn)。包括聚苯撐乙烯,聚噻吩及其衍生物在內(nèi)的共軛聚合物是一類潛在的、種類繁多的染料光敏劑。但是與聯(lián)吡啶釕染料不同的是,大多數(shù)聚合物沒(méi)有羧基等易于和薄膜工作電極表面鍵合的官能團(tuán),這就給染料在工作電極表面的吸附以及電子在敏化劑和工作電極之間電荷傳遞動(dòng)力學(xué)帶來(lái)了不利因素。同時(shí),在可見(jiàn)光區(qū)有較強(qiáng)吸收的共軛聚合物通常其分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,這就給羧基等官能團(tuán)的引入帶來(lái)了困難,或者在引入的羧基等鍵合官能團(tuán)后,聚合物自身的光譜響應(yīng)等性質(zhì)會(huì)受到影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決共軛聚合物在染料敏化太陽(yáng)能電池中作為敏化劑在應(yīng)用中帶來(lái)的上述問(wèn)題,提供一種采用納米金修飾共軛聚合物敏化納晶太陽(yáng)能電池中工作電極的方法。由于聚噻吩分子鏈上大量存在的硫原子和修飾工作電極表面上的金原子之間強(qiáng)烈的相互作用,使得共軛聚合物敏化劑在工作電極表面的吸附得到了明顯的提高,共軛聚合物和工作電極表面之間的電荷傳遞動(dòng)力學(xué)得到了顯著的改善,為共軛聚合物在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用提供了廣闊的前景。本發(fā)明的納米金修飾共軛聚合物敏化納晶太陽(yáng)能電池中工作電極的方法,是以寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜為工作電極基底,在工作電極的薄膜表面上沉積一層納米金顆粒,而后再吸附共軛聚合物光敏劑。本發(fā)明采用金前驅(qū)體合成納米金顆粒的方法包括熱分解法、光化學(xué)沉積法以及納米金膠體吸附法等。所述納米金顆粒的前驅(qū)體為HAuCl4、KAuCU或HAu(N03)4等無(wú)機(jī)酸或無(wú)機(jī)鹽。本發(fā)明的納米金修飾共軛聚合物敏化納晶太陽(yáng)能電池中工作電極的方法包括以下步驟1)將Ti02膠體均勻涂覆到清洗干凈的導(dǎo)電玻璃上,室溫下空氣中干燥,在250600。C溫度下燒結(jié)1560分鐘,得到厚度為220微米的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極;2)將步驟1)制備好的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到濃度為1.0><10—81.0><10-6摩爾/升金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的水溶液中,浸泡時(shí)間為220小時(shí);將浸泡后的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極取出,于空氣中干燥;之后在100500。C溫度下燒結(jié)(熱分解法),得到納米金修飾的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極;或?qū)⒉襟E1)制備好的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到加有醇電子受體的濃度為1.0xl(^1.0xl0—s摩爾/升金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的水溶液中,其中,醇電子受體占含有醇電子受體的金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的水溶液總體積的1/10001/10,然后在紫外燈下照射(光化學(xué)沉積法),得到納米金修飾的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極;或利用水熱法,在含有保護(hù)劑的濃度為1.0><10—51.0><10—3摩爾/升金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的水溶液(保護(hù)劑:金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的摩爾比為1:14:1)中加入還原劑,其中還原劑占含有保護(hù)劑和還原劑的金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的水溶液總體積的1/32/3;在高壓釜中于溫度為10020(TC下合成出納米金水溶膠;而后將步驟1)制備好的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到納米金水溶膠中520小時(shí),以使金膠體吸附在工作電極表面;將得到的金膠體吸附后的工作電極取出,在25050(TC溫度下燒結(jié),以除去工作電極表面吸附的金水溶膠中的保護(hù)劑和還原劑,同時(shí)增強(qiáng)Au顆粒與工作電極之間的結(jié)合程度(納米金膠體吸附法),得到納米金修飾的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極;3)將步驟2)制備的納米金修飾的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到含有10—610—3摩爾/升的共軛聚合物光敏劑的有機(jī)溶劑中,于黑暗處浸泡1260小時(shí)。本發(fā)明中的共軛聚合物光敏劑是采用聚噻吩系列衍生物。分子結(jié)構(gòu)式如下所示。PThPTVPT1PT2PT3PEHPVTPMEHPVT其中n=100200本發(fā)明中金的無(wú)機(jī)酸采用的是HAuCU或HAu(N03)4等,金的無(wú)機(jī)鹽是KAuCU等。所述的醇是甲醇或乙醇等。本發(fā)明中納米金水溶膠的制備方法可以采用該領(lǐng)域中任何已知的制備方法,例如,并不僅限于Ind.Eng.Chem.Res.,2007,46(10),31283136;Langmuir,2001,17(8),22912293;J.Phys.Chem.B.,2003,107(51),1424014243中所采用的方法。所述的保護(hù)劑為丙烯酸鈉或檸檬酸等。所述的有機(jī)溶劑為二氯甲垸、氯仿或四氫呋喃等。所述的納米金顆粒的粒徑范圍為130nm,其在工作電極表面的覆蓋度為lxl(T12lxlO'9mol/cm2。所述的紫外燈是20100瓦,照射時(shí)間是0.53小時(shí)。所述的Ti02膠體中的Ti02的粒度為1080納米。本發(fā)明制備的共軛聚合物敏化太陽(yáng)能電池工作電極,在半導(dǎo)體電極表面均勻的修飾了納米金顆粒,由于共軛聚噻吩敏化劑中的硫原子和金之間較強(qiáng)的共價(jià)化學(xué)鍵合作用,使得聚合物敏化劑在工作電極表面的吸附明顯增強(qiáng),聚合物與工作電極之間的電荷傳遞動(dòng)力學(xué)性能得到了顯著的改善,與單純的Ti02納晶薄膜工作電極相比,基于納米金修飾的共軛聚合物敏化太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高了3075%。本發(fā)明所制備的納米金修飾納晶半導(dǎo)體工作電極特別適用于共軛聚合物敏化納晶太陽(yáng)能電池。本發(fā)明將通過(guò)下面的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。但是,應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不限于這里所述的特殊實(shí)例和實(shí)施方案。在這里包含這些特殊實(shí)例和實(shí)施方案的目的在于幫助本領(lǐng)域中的技術(shù)人員實(shí)踐本發(fā)明。任何本領(lǐng)域中的技術(shù)人員很容易在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和完善,因此本發(fā)明只受到本發(fā)明權(quán)利要求的內(nèi)容和范圍的限制,其意圖涵蓋所有包括在附錄權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的備選方案或等同方案。測(cè)量方法用共軛聚合物敏化本發(fā)明中納米金修飾的納晶Ti02工作電極,用鉑片作為對(duì)電極。用含有0.5M四丁基碘化胺及0.05M碘的碳酸乙烯酯和碳酸丙稀酯(體積比3:1)的混合溶劑為電解液,組裝成聚合物敏化太陽(yáng)能電池進(jìn)行光電性能測(cè)量。電池的光電性能用計(jì)算機(jī)控制的恒電位儀/恒電流儀(Model273,美國(guó)EG&G公司)在室溫下測(cè)量。光源使用300W太陽(yáng)光模擬器(Orid儀器美國(guó).961160-1000型),入射光強(qiáng)100mW/cm2,光照面積0.2cm2。除非另有說(shuō)明,本發(fā)明光電性能的測(cè)量都是在室溫(25°C)下進(jìn)行的。圖1本發(fā)明制備的納米金修飾的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極和鉑對(duì)電極組裝的聚噻吩敏化太陽(yáng)能電池的電流一電壓曲線;(含0.5M四丁基碘化胺及0.05M碘的碳酸乙烯酯和碳酸丙稀酯(體積比3:1)的混合溶劑為電解液)。附表說(shuō)明表1使用本發(fā)明制備的納米金修飾的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極和鉑對(duì)電極組裝的聚噻吩敏化太陽(yáng)能電池的光電性能。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>具體實(shí)施方式實(shí)施例1將粒徑為2530納米的Ti02膠體均勻涂覆到清洗干凈的導(dǎo)電玻璃上,室溫下空氣中干燥,在45(TC溫度下燒結(jié)30分鐘,得到厚度為8微米的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極。將制備好的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到濃度為1.0xl0—7摩爾/升的HAuCU水溶液中,浸泡時(shí)間為12小時(shí)。將浸泡后的工作電極取出,于空氣中干燥。之后經(jīng)45(TC燒結(jié)30分鐘,氯金酸熱分解后在工作電極表面形成均勻分布的納米金顆粒。所得納米金顆粒的粒徑約為5納米,在工作電極表面的覆蓋度為7.5xl0"mol/cn^。將納米金修飾的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到含有5.0><10—4摩爾/升的聚噻吩PTh的氯仿溶液中,于黑暗處浸泡48小時(shí)。在100mW/cn^的光照下測(cè)量其光電性能,電流一電壓曲線見(jiàn)圖1,其具體光電轉(zhuǎn)換參數(shù)為開路電壓(V。e)=504mV,短路電流(Isc)=3.92mAcm-2,轉(zhuǎn)換效率(q)=1.30。實(shí)施例2將粒徑為2530納米的Ti02膠體均勻涂覆到清洗干凈的導(dǎo)電玻璃上,室溫下空氣中干燥,在450'C溫度下燒結(jié)30分鐘,得到厚度為8微米的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極。在濃度為1.0xl(^摩爾/升的HAuCU的水溶液中,加入一定比例甲醇(V溶液Vw=99:1),將制備好的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入溶液中,而后在功率為60瓦的紫外燈下照射70分鐘,采用光化學(xué)沉積法在工作電極表面形成均勻分布的納米金顆粒。所得納米金顆粒的粒徑約為7納米,在工作電極表面的覆蓋度為7.5xl0—11mol/cm2。將納米金修飾的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到含有5.0"04摩爾/升的聚噻吩PTh的二氯甲烷溶液中,于黑暗處浸泡48小時(shí)。在100mW/cn^的光照下測(cè)量其光電性能,電流一電壓曲線見(jiàn)圖1,其具體光電轉(zhuǎn)換參數(shù)為開路電壓(V。c)=463mV,短路電流(Isc)=3.90mAcm-2,轉(zhuǎn)換效率")=1.12。實(shí)施例3將粒徑為2530納米的Ti02膠體均勻涂覆到清洗干凈的導(dǎo)電玻璃上,室溫下空氣中干燥,在45(TC溫度下燒結(jié)30分鐘,得到厚度為8微米的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極。利用水熱法合成納米金水溶膠。將0.08ml濃度為1.0mol/L的丙烯酸鈉水溶液加入到50ml濃度為8.23xl(T4mol/L的HAuCl4的水溶液中,40ml甲醇加入到上述溶液中。通入氮?dú)?5分鐘后,在高壓釜中于IO(TC下加熱12小時(shí)以使AuCr還原,得到紅褐色丙烯酸根保護(hù)的金膠體溶液。將制備好的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到濃度為1.0xl0—7摩爾/升的金膠體溶液中,浸泡6小時(shí)。將金膠體吸附后的工作電極取出,在45(TC溫度燒結(jié),以除去工作電極表面的吸附的金膠體中的保護(hù)劑和還原劑,同時(shí)增強(qiáng)Au顆粒和工作電極之間的結(jié)合程度。所得納米金顆粒的粒徑約為10納米,在工作電極表面的覆蓋度為3.5xl0^mol/cm2。將納米金修飾的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到含有5,10—4摩爾/升的聚噻吩PTh的氯仿溶液中,于黑暗處浸泡48小時(shí)。在100mW/cn^的光照下測(cè)量其光電性能,電流一電壓曲線見(jiàn)圖l,其具體光電轉(zhuǎn)換參數(shù)為開路電壓(V。c)=488mV,短路電流(Isc)=5.65mAcm-2,轉(zhuǎn)換效率(n)=1.53。實(shí)施例4將粒徑為50納米的Ti02膠體均勻涂覆到清洗干凈的導(dǎo)電玻璃上,室溫下空氣中干燥,在45(TC溫度下燒結(jié)30分鐘,得到厚度為12微米的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極。將制備好的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到濃度為l.Oxl(T8摩爾/升的HAuCU水溶液中,浸泡時(shí)間為24小時(shí)。將浸泡后的工作電極取出,于空氣中干燥。之后經(jīng)450'C燒結(jié)30分鐘,氯金酸熱分解后在工作電極表面形成均勻分布的納米金顆粒。所得納米金顆粒的粒徑約為5納米,在工作電極表面的覆蓋度為3.0xl0"mol/cr^。將納米金修飾的寬禁帶^02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到含有5.0xl(^摩爾/升的聚噻吩PT1的二氯甲垸溶液中,于黑暗處浸泡48小時(shí)。在100mW/cn^的光照下測(cè)量其光電性能,電流一電壓曲線見(jiàn)圖l,其具體光電轉(zhuǎn)換參數(shù)為開路電壓(V。e)二457mV,短路電流(Ise)=3.50mAcm-2,轉(zhuǎn)換效率(n)二0.96。實(shí)施例5將粒徑為45納米的Ti02膠體均勻涂覆到清洗干凈的導(dǎo)電玻璃上,室溫下空氣中干燥,在45(TC溫度下燒結(jié)30分鐘,得到厚度為10微米的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極。在濃度為1.0xl0—s摩爾/升的HAu(N03)4的水溶液中,加入一定比例甲醇(V溶液Vw=99:1),將制備好的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入溶液中,而后在功率為40瓦的紫外燈下照射90分鐘,采用光化學(xué)沉積法在工作電極表面形成均勻分布的納米金顆粒。所得納米金顆粒的粒徑約為8納米,在工作電極表面的覆蓋度為6.5xlO—Umol/cm2。將納米金修飾的寬禁帶TiO2半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到含有5.0xl0"摩爾/升的聚噻吩PTV的氯仿溶液中,于黑暗處浸泡48小時(shí)。在100mW/cn^的光照下測(cè)量其光電性能,電流一電壓曲線見(jiàn)圖1,其具體光電轉(zhuǎn)換參數(shù)為開路電壓(V。e)=492mV,短路電流(Isc)=3.60mAcm-2,轉(zhuǎn)換效率(n)=1.16。實(shí)施例6將粒徑為25納米的Ti02膠體均勻涂覆到清洗干凈的導(dǎo)電玻璃上,室溫下空氣中干燥,在45(TC溫度下燒結(jié)30分鐘,得到厚度為6微米的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極。利用水熱法合成納米金水溶膠。將0.08ml濃度為1.0mol/L的擰檬酸水溶液加入到50ml濃度為8.0xl(T4mol/L的KAuCl4的水溶液中,50ml甲醇加入到上述溶液中。通入氮?dú)?5分鐘后,在高壓釜中于10(TC下加熱12小時(shí)以使AuCr還原,得到紅褐色丙烯酸根保護(hù)的金膠體溶液。將制備好的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到濃度為3.0xl0—7摩爾/升的金膠體溶液中,浸泡12小時(shí)。將金膠體吸附后的工作電極取出,在450'C溫度燒結(jié),以除去工作電極表面的吸附的金膠體中的保護(hù)劑和還原劑,同時(shí)增強(qiáng)Au顆粒和工作電極之間的結(jié)合程度。所得納米金顆粒的粒徑約為12納米,在工作電極表面的覆蓋度為8.0xl0"mol/cm2。將納米金修飾的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到含有5.0><10—4摩爾/升的聚噻吩PT3的二氯甲烷溶液中,于黑暗處浸泡48小時(shí)。在100mW/cn^的光照下測(cè)量其光電性能,電流一電壓曲線見(jiàn)圖1,其具體光電轉(zhuǎn)換參數(shù)為開路電壓(V。c)二496mV,短路電流(Isc)=4.77mAcm-2,轉(zhuǎn)換效率(=1.44。權(quán)利要求1.一種納米金修飾共軛聚合物敏化納晶太陽(yáng)能電池中工作電極的方法,其特征是,該方法包括以下步驟1)將TiO2膠體均勻涂覆到清洗干凈的導(dǎo)電玻璃上,室溫下空氣中干燥,在250~600℃溫度下燒結(jié)15~60分鐘,得到厚度為2~20微米的寬禁帶TiO2半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極;2)將步驟1)制備好的寬禁帶TiO2半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到濃度為1.0×10-8~1.0×10-6摩爾/升金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的水溶液中浸泡;將浸泡后的寬禁帶TiO2半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極取出,于空氣中干燥;之后在100~500℃溫度下燒結(jié),得到納米金修飾的寬禁帶TiO2半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極;或?qū)⒉襟E1)制備好的寬禁帶TiO2半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到加有醇電子受體的濃度為1.0×10-7~1.0×10-5摩爾/升金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的水溶液中,其中,醇電子受體占含有醇電子受體的金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的水溶液總體積的1/1000~1/10,然后在紫外燈下照射,得到納米金修飾的寬禁帶TiO2半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極;或利用水熱法,在含有保護(hù)劑的濃度為1.0×10-5~1.0×10-3摩爾/升金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的水溶液中加入還原劑,其中保護(hù)劑∶金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的摩爾比為1∶1~4∶1,還原劑占含有保護(hù)劑和還原劑的金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的水溶液總體積的1/3~2/3;在高壓釜中于溫度為100~200℃下合成出納米金水溶膠;而后將步驟1)制備好的寬禁帶TiO2半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到納米金水溶膠中,以使金膠體吸附在工作電極表面;將得到的金膠體吸附后的工作電極取出,在250~500℃溫度下燒結(jié),以除去工作電極表面吸附的金水溶膠中的保護(hù)劑和還原劑,同時(shí)增強(qiáng)Au顆粒與工作電極之間的結(jié)合程度,得到納米金修飾的寬禁帶TiO2半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極;3)將步驟2)制備的納米金修飾的寬禁帶TiO2半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到含有10-6~10-3摩爾/升的共軛聚合物光敏劑的有機(jī)溶劑中,于黑暗處浸泡12~60小時(shí);所述的共軛聚合物光敏劑是聚噻吩衍生物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是步驟2)所述的將步驟l)制備好的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到濃度為1.0xl(T81.0xlO-6摩爾/升金的無(wú)機(jī)酸或金的無(wú)機(jī)鹽的水溶液中的浸泡時(shí)間為220小時(shí)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是步驟2)所述的將步驟l)制備好的寬禁帶Ti02半導(dǎo)體納晶薄膜工作電極浸入到納米金水溶膠中的時(shí)間是520小時(shí)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是步驟2)所述的紫外燈是20100瓦,照射時(shí)間是0.53小時(shí)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法,其特征是所述的納米金顆粒的粒徑為130nm,其在工作電極表面的覆蓋度為lxl0-12lxl(r9mol/cm2。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是所述的Ti02膠體中的Ti02的粒度為1080納米。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是,所述的聚噻吩衍生物的分子結(jié)構(gòu)式是其中n=100200。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征是,所述的金的無(wú)機(jī)酸是HAuCU或HAu(N03)4;所述的金的無(wú)機(jī)鹽是KAuCl4。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是,所述的醇是甲醇或乙醇。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是,所述的保護(hù)劑為丙烯酸鈉或檸檬酸;所述的有機(jī)溶劑為二氯甲烷、氯仿或四氫呋喃。全文摘要本發(fā)明屬于共軛聚合物敏化納晶太陽(yáng)能電池中工作電極的制造
技術(shù)領(lǐng)域:
,特別涉及納米金修飾共軛聚合物敏化納晶太陽(yáng)能電池中工作電極的方法。本發(fā)明是以寬禁帶TiO<sub>2</sub>半導(dǎo)體納晶薄膜為工作電極基底,在工作電極的薄膜表面上均勻沉積一層納米金顆粒,而后再吸附共軛聚合物光敏劑。本發(fā)明制備的半導(dǎo)體工作電極表面均勻修飾了納米金顆粒,由于共軛聚噻吩敏化劑中的硫原子和金之間較強(qiáng)的共價(jià)化學(xué)鍵合作用,使得聚合物敏化劑在工作電極表面的吸附明顯增強(qiáng),聚合物與工作電極之間的電荷傳遞動(dòng)力學(xué)性能得到了顯著的改善,與單純的TiO<sub>2</sub>納晶薄膜工作電極相比,基于納米金修飾的共軛聚合物敏化太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高了30~75%。文檔編號(hào)H01L31/18GK101252156SQ20081010269公開日2008年8月27日申請(qǐng)日期2008年3月25日優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日發(fā)明者周曉文,張敬波,李學(xué)萍,原林,肖緒瑞,陳今茂申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所