[发明专利]一种In2S3/CuInS2薄层敏化的宽带半导体光阳极及其制备方法在审
| 申请号： | 201410302030.8 | 申请日： | 2014-06-26 |
| 公开（公告）号： | CN104167294A | 公开（公告）日： | 2014-11-26 |
| 发明（设计）人： | 徐雪青;安萍;梁柱荣;徐刚 | 申请（专利权）人： | 中国科学院广州能源研究所 |
| 主分类号： | H01G9/20 | 分类号： | H01G9/20;H01G9/042 |
| 代理公司： | 广州科粤专利商标代理有限公司 44001 | 代理人： | 莫瑶江 |
| 地址： | 510640 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 in sub cuins 薄层 宽带 半导体 阳极 及其 制备 方法 | ||
1.一种In2S3/CuInS2薄层敏化的宽带半导体光阳极，其特征在于由导电基片、宽带半导体膜层和In2S3/CuInS2薄层组成，在导电基片表面沉积有宽带半导体膜层以构成宽带半导体膜电极，在宽带半导体膜电极表面先后包覆In2S3与CuInS2薄层，In2S3的厚度在1-5nm之间，CuInS2的厚度在2-15nm之间。
2.如权利要求1所述的In2S3/CuInS2薄层敏化的宽带半导体光阳极，其特征在于所述宽带半导体膜层是多孔的纳米晶宽带半导体膜层，所述宽带半导体选自TiO2、ZnO和SnO2中的一种。
3.如权利要求1或2所述的In2S3/CuInS2薄层敏化的宽带半导体光阳极的制备方法，其特征在于采用连续离子层吸附反应法，在宽带半导体膜表面先后沉积InxS与CuyS,且In-S沉积次数多于Cu-S的沉积数，然后通过在硫或者硫化氢气氛中进行真空热处理得到In2S3/CuInS2薄层敏化宽带半导体光阳极。
4.如权利要求3所述的In2S3/CuInS2薄层敏化的宽带半导体光阳极的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：
(1)先将宽带半导体膜电极在铟离子溶液中浸渍30-360秒；
(2)用溶剂洗涤宽带半导体膜电极，除去表面多余的铟离子,吹干；
(3)将吸附了铟离子的宽带半导体膜电极在硫离子溶液中浸渍30-240秒；
(4)用溶剂洗涤宽带半导体膜电极，除去表面多余的硫离子,并吹干；
(5)重复步骤(1)至(4)3-15次；
(6)然后将宽带半导体膜电极在铜离子溶液中浸渍30-240秒；
(7)用溶剂洗涤宽带半导体膜电极，除去表面多余的铜离子,吹干；
(8)接着将吸附了铜离子的宽带半导体膜电极在硫离子溶液中浸渍20-240秒；
(9)用溶剂洗涤宽带半导体膜电极，除去表面多余的硫离子,并吹干；
(10)重复步骤(6)至(9)2-7次；
(11)热处理：将上述宽带半导体膜电极在真空条件下硫或者硫化氢气氛中进行热处理。
5.根据权利要求4所述的In2S3/CuInS2薄层敏化的宽带半导体光阳极的制备方法，其特征在于所述铟离子溶液为氯化铟、醋酸铟、硝酸铟或者是硫酸铟的水溶液,或其醇溶液中的任意一种,浓度在50mmol/L至200mmol/L之间。
6.根据权利要求4所述的In2S3/CuInS2薄层敏化的宽带半导体光阳极的制备方法，其特征在于所述铜离子溶液为氯化亚铜、氯化铜、醋酸铜、硫酸铜的水溶液或其醇溶液中的任意一种,浓度在5mmol/L至50mmol/L之间。
7.根据权利要求4所述的In2S3/CuInS2薄层敏化的宽带半导体光阳极的制备方法，其特征在于硫离子溶液为硫化钠的缓冲溶液，缓冲溶液pH值在8－12之间，溶液温度为25℃－80℃之间；或者为硫代乙酰胺的缓冲溶液，缓冲溶液pH值在2－6之间，溶液温度在40℃－90℃之间；或者为硫脲的缓冲溶液，缓冲溶液pH值在8－12之间，溶液温度在40℃－90℃之间；浓度均在10mmol/L至100mmol/L之间。
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