[发明专利]一种复合膜电极制备方法及光电性质检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种复合膜电极制备方法及光电性质检测方法。

背景技术

随着全球经济和人类工业文明的高速发展，能源危机和环境污染已经成为人类生存所面对的严峻问题，而太阳能作为一种绿色可再生能源，取之不尽用之不竭，尤其是太阳能电池已经成为了解决世界范围内的能源危机的一条重要途径，它的开发与使用引起了全世界的关注，由于人们对低成本、高效率的太阳能转换产品的迫切需求，开发有应用前景的光电材料是目前的研究热点，有机染料因结构多样性，高摩尔消光系数，合成简单，并且在太阳光谱范围内有良好的宽带吸收等优点，使其在低成本太阳能电池中有着很好的应用潜景，亚甲基蓝是一种吩嗪类染料,由于高度离域的π-π共轭结构，使其含有丰富电子，并且在太阳光谱的UV-Vis区域有良好的吸收，广泛应用于空穴传输材料以及太阳能转化中的光敏剂，单纯的亚甲基蓝薄膜虽然有较高的光生载流子产率，但是薄膜的载流子迁移率较低，导致了大量的光生载流子复合，使得单纯的亚甲基蓝薄膜的光电性能较差.解决这个问题的关键是如何能提高载流子迁移率.众所周知，光生电子的高迁移率可以减少电子和空穴的复合，提高亚甲基蓝的光生响应，因此考虑在亚甲基蓝薄膜电极中引入一电子接受体来促进和剪裁其电荷传输性，进而提高能量转化效率，多酸是一种强电子对接受体，可以捕获半导体材料导带的光生电子来提高其光电子迁移率，因此，将多酸引入到亚甲基蓝薄膜中，以便于产生电荷载体并调整电荷转移特性，抑制激子复合，进而提高亚甲基蓝薄膜的光电响应.依靠阴阳离子静电相互作用的LBL法是将多酸和亚甲基蓝构筑成纳米复合膜的最简单有效的方法，并且可以在分子水平上调控膜的组成、结构和厚度等，通过多酸的协同作用来提高有机光电材料的光电性能的研究少见报道，这对拓展有机光电材料的实际应用有着重要意义。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种复合膜电极制备方法及光电性质检测方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明一种复合膜电极制备方法，包括以下步骤：

(1)P₂Mo₁₈/MEB复合膜电极制备：将处理后的基片浸入到3-氨基丙基三甲氧基硅烷(SiRN)中保持120min。取出后将其放入到0.05mol/L的HCl溶液中保持20min，取出后用大量的水清洗，再用缓慢的氮气流将基片吹干；

(2)将得到的基片浸入到的1×10^-3mol/L的PSS溶液中，保持20min,洗净吹干，再浸入到1×10^-3mol/L的PAH溶液中，保持20min,用蒸馏水冲洗干净后吹干。这时，基片表面形成了(SiRN/PSS/PAH)三层复合膜，称为底层；

(3)将带有底层的基片依次放入1×10^-3mol/L的多酸P₂Mo₁₈、1×10^-3mol/L的亚甲基蓝溶液中，各保持15min，取出后用大量蒸馏水洗净，用氮气吹干，循环此过程，制得(SiRN/PSS/PAH)[P₂Mo₁₈/MEB/PSS/PAH]_n复合膜。

所述步骤(1)中的处理后的基片的处理方法为：将石英片或硅片表面用化学处理液清洗干净，除去表面的有机或无机杂质。将浓硫酸和过氧化氢溶液按体积比7：3混合，把基片浸入混合溶液中，在80℃下处理30min，然后用大量蒸馏水冲洗干净，再用丙酮超声振洗15min,取出后用大量蒸馏水冲洗干净，用氮气流吹干；

ITO导电玻璃片的处理：用蒸馏水清洗干净后，浸入到NH₃·H₂O/H₂O₂/H₂O(1：1：1)的混合溶液中，在80℃下处理30min；此步骤处理后用大量蒸馏水冲洗干净，然后将片子放入丙酮溶液中，超声振洗15min，取出后用大量蒸馏水冲洗，再放入蒸馏水超声振洗15min，取出后用缓慢的氮气流吹干；

CaF₂基片的处理：用蒸馏水清洗干净后，浸入丙酮溶液中，超声振洗15min，取出后用大量蒸馏水冲洗直至获得清洁的基片。