[发明专利]一种均苯三甲酸配合物/二氧化钛复合光阳极的制备方法

说明书

一种均苯三甲酸配合物/二氧化钛复合光阳极的制备方法，涉及一种稀土均苯三甲酸配合物/TiO₂复合光阳极构筑领域。解决了如何提高由半导体光阳极构成的染料敏化太阳能电池的光电转换效率的问题。该方法包括如下步骤，首先，获得干燥后的均苯三甲酸配合物纳米晶；将干燥后的均苯三甲酸配合物纳米晶与TiO₂(P25)进行混合，混合均匀后获得混合溶胶；步骤五、将混合溶胶均匀涂抹在FTO玻璃表面后，进行干燥及焙烧，自然冷却至室温后；再在FTO玻璃上的第一层混合溶胶上，再次均匀涂抹混合溶胶，进行干燥及焙烧，从而完成均苯三甲酸配合物/二氧化钛复合光阳极的制备。本发明主要用于制备染料敏化太阳能电池。

技术领域

本发明涉及一种稀土均苯三甲酸配合物/TiO₂复合光阳极构筑领域。

背景技术

染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized Solar Cells，简称为DSSCs)因其绿色环保的特性以及成本低、操作简单易行等优势，在新能源领域广受关注，并在理论和实践应用双重领域迅速发展。影响染料敏化太阳能电池光电性能的因素主要有光阳极材料结构、电解质组成、对电极性能、染料吸收光谱等。

目前体系中常用的染料为N3、N719、C101和C103等，其光谱吸收范围仅占太阳光谱的45％左右，由于光谱匹配问题使得部分光子不能被电池有效利用，这在一定程度上限制了DSSCs光转换效率的进一步提升。通过制备高效宽光谱吸收染料、微观调控半导体材料的结构和组成、加大染料和光阳极半导体材料之间的吸附结合力、增大电子传输效率，进而提升了DSSCs光转换效率。

光阳极作为染料敏化太阳能电池最重要的组成部分，起着负载敏化剂以及收集和传输电子的作用，一直以来是解决DSSCs光电转换效率研究领域的主要攻破方向，因此，如何提高光阳极的光电转换效率，从而使DSSCs的光电转换效率得以提高，是我们亟待解决的问题。

发明内容

本发明是为了解决如何提高由半导体光阳极构成的染料敏化太阳能电池的光电转换效率的问题，本发明提供了一种均苯三甲酸配合物/二氧化钛复合光阳极的制备方法。

一种均苯三甲酸配合物/二氧化钛复合光阳极的制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、将固体均苯三甲酸用有机溶剂溶解，溶解完成后并将其加入到溶液A中，并搅拌均匀，所述溶液A为氯化铕溶液与氯化钇溶液组成的混合溶液；

固体均苯三甲酸与有机溶剂的质量比为1：(3590～3650)；

氯化铕溶液中的氯化铕与氯化钇溶液中的氯化钇的摩尔比为1:(2～20)：

溶液A与有机溶剂的体积比为1:(4～50)；

步骤二、将搅拌均匀后的混合溶液进行热处理2h～48h，热处理的温度范围为55℃～80℃，获得含有杂质的均苯三甲酸配合物纳米晶；

步骤三、用甲醇对含有杂质的均苯三甲酸配合物纳米晶洗涤2～3次，对洗涤后的均苯三甲酸配合物纳米晶置于60～80℃的条件下干燥2h～48h，从而获得干燥后的均苯三甲酸配合物纳米晶；

步骤四、按质量比1：(10～1000)将干燥后的均苯三甲酸配合物纳米晶与TiO₂(P25)进行混合，混合均匀后获得混合溶胶；

步骤五、用刮涂法将混合溶胶均匀涂抹在FTO玻璃表面后，在温度为60℃～80℃条件下的空气中干燥3h～5h，然后将涂抹混合溶胶的FTO玻璃加热至440℃～460℃后，焙烧25min～35min，自然冷却至室温后；