[发明专利]一种异位吸附硒化银量子点敏化太阳能电池的制备方法

权利要求书

1.一种异位吸附硒化银量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）清洗透明FTO导电玻璃，得到透明导电基底；

（2）分别制备硒代硫酸钠的去离子水溶液、AgNO₃的去离子水溶液，采用水相共沉积法制备Ag₂Se量子点，并分散于无水乙醇中，得Ag₂Se量子点无水乙醇溶液；

所述步骤（2）中，Ag₂Se量子点的制备方法：采用 AgNO₃的去离子水溶液作为银源、Na₂SeSO₃的去离子水溶液为硒源、聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂、3-巯基丙酸作为表面稳定剂；

向硝酸银的去离子水溶液中加入表面稳定剂和分散剂，并加入氨水调节pH至10.1~10.8，再加入硒源，搅拌反应5~10 min，离心分离，将所得固体量子点颗粒分散于无水乙醇溶液中，得Ag₂Se量子点无水乙醇溶液；

所述步骤（2）中，硝酸银的去离子水溶液浓度控制为2~10 mmol/L；硒代硫酸钠的去离子水溶液中的硒代硫酸钠与硝酸银溶液中的AgNO₃的摩尔比为1:(2~5)；分散剂的加入量与硝酸银溶液中的硝酸银的质量比为（0.15~1.7）：1；表面稳定剂的加入量与AgNO₃的去离子水溶液的体积比为（0.05~0.15）：1；

（3）采用溶胶-凝胶法制备TiO₂导电薄膜，通过浸泡方式对导电薄膜表面进行配体交换，得到经双功能分子修饰过的光阳极，利用直接吸附法敏化Ag₂Se量子点，形成量子点敏化光阳极；

（4）向步骤（3）所得量子点敏化光阳极中部滴加电解液，利用溶液扩散作用让电解液扩散到整个电极的工作部分；

（5）将对电极覆盖至步骤（4）的电解液上，用夹子将光阳极与对电极固定一起，得到量子点太阳能电池。

2.如权利要求1所述的异位吸附硒化银量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，清洗方式为：依次采用去离子水、无水乙醇、异丙醇超声震荡15~20min，震荡结束后，采用臭氧氧化表面有机基团。

3.如权利要求1或2所述的异位吸附硒化银量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所得Ag₂Se量子点无水乙醇溶液的浓度为4~10 mmol/L。

4.如权利要求1或2所述的异位吸附硒化银量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，具体过程为：使用旋转涂膜方法，将TiO₂浆料旋涂于步骤（1）清洗干净的FTO导电玻璃表面，使之形成均匀平整薄膜，然后置于马弗炉中经400～450℃的温度焙烧30～60min，随炉冷却至室温，得TiO₂光阳极；将所得TiO₂光阳极浸入双功能分子的乙腈溶液24~36 h，取出后用无水乙醇清洗，浸入步骤（2）所得Ag₂Se量子点无水乙醇溶液中24~36h，即得量子点敏化光阳极。

5.如权利要求4所述的异位吸附硒化银量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，双功能分子为巯基丙酸、半胱氨酸、氢巯基醋酸中的至少一种。

6.如权利要求5所述的异位吸附硒化银量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，溶剂为乙腈，当双功能分子选用半胱氨酸时，选用饱和溶液；当选用巯基丙酸、氢巯基醋酸时，控制体积浓度为10~20%。

7.如权利要求1或2所述的异位吸附硒化银量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，电解液为聚硫化物电解质，主要成分及浓度：Na₂S浓度控制为1.5~2.5 mol/L，S单质控制为1.5~2.5 mol/L，溶解于去离子水中。

8.如权利要求1或2所述的异位吸附硒化银量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，对电极为铂电极或CuS电极。