[发明专利]可双面进光的量子点敏化太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种可双面进光的量子点敏化太阳能电池,包括光阳极、电解质和对电极；所述的光阳极由FTO导电玻璃、敏化了量子点的TiO₂多孔层组成；所述的对电极由FTO导电玻璃和催化层组成，其特征在于，所述催化层是硫化铜纳米薄片。

2.根据权利要求1所述的量子点敏化太阳能电池，其特征在于，所述的量子点包含硫化镉、硒化镉和硫化锌。

3.根据权利要求1或2所述的量子点敏化太阳能电池，其特征在于，所述的电解质是1mol/L的硫粉和1mol/L的硫化钠混合溶液，所用溶剂是体积比为3：7的水和甲醇混合物。

4.权利要求1所述的量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

光阳极的制备：先将FTO导电玻璃衬底采用半导体工艺清洗，用氮气吹干，再在基底上先涂抹TiO₂浆料，烧结形成TiO₂的多孔层；用化学浴沉积的方法在TiO₂多孔层上依次沉积CdS、CdSe和ZnS量子点；

（2）对电极的制备：采用磁控溅射的方法在FTO导电玻璃上镀一层Cu膜，然后将Cu膜反应生成CuS纳米薄片作为对电极的催化层；

（3）将量子点敏化的光阳极和对电极组装成三明治结构，中间滴加电解质。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中采用磁控溅射镀Cu膜的流程为：

（1）将纯度99.99%的金属铜靶以及FTO导电玻璃放入真空室；

（2）开始抽真空，直到真空度优于1×10^-3  Pa；

（3）保持衬底温度为常温，调节氩气流量为10~12sccm；

（4）调节射频溅射功率为60W，溅射气压1Pa, 开始溅射，溅射时间为1~20分钟。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中Cu膜反应生成CuS纳米薄片的流程为：

（1）反应釜中加入一定量的硫粉和无水乙醇；

（2）将溅射有Cu薄膜的FTO导电玻璃放入反应釜；

（3）温度保持30~60摄氏度反应12小时；

（4）取出，无水乙醇冲洗，烘箱烘干待用。