[发明专利]一种染料敏化太阳能电池用过渡金属磷化物/氮掺杂碳纳米管复合对电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种染料敏化太阳能电池用过渡金属磷化物/氮掺杂碳纳米管复合对电极材料，其特征在于：所述过渡金属磷化物/氮掺杂碳纳米管复合对电极材料由过渡金属磷化物和氮掺杂碳纳米管组成，且过渡金属磷化物半嵌入在氮掺杂碳纳米管的末端，过渡金属磷化物在复合对电极材料中的质量分数为20~50 wt.%；

所述的染料敏化太阳能电池用过渡金属磷化物/氮掺杂碳纳米管复合对电极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1）、将4~6 g的有机碳/氮共源和1~2 g的过渡金属盐加入到20~40 mL的去离子水中，经过搅拌加热之后形成溶胶，随后继续在70~90 ^oC下进一步加热形成凝胶，并将获得的凝胶转移到管式炉中，在600 ~ 800 ^oC下的惰性气氛中焙烧1 ~ 5小时，获得产物A；

步骤2）、将步骤1）中得到的1~2 g的产物A浸入到40~60 mL 含有1~ 2 g H₃PO₄的水溶液中，并进行搅拌0.5 ~ 1.5 小时，产生的悬浮液转移到不锈钢水热反应釜中在100 ~ 150^oC下加热20 ~ 30小时，随后将获得的胶体状产物进行过滤、洗涤、干燥，并将获得的粉末产物在800 ~ 1000 ^oC的惰性气氛下，加热0. 2 ~ 1小时，最终获得染料敏化太阳能电池用过渡金属磷化物/氮掺杂碳纳米管复合对电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用过渡金属磷化物/氮掺杂碳纳米管复合对电极材料，其特征在于：所述过渡金属磷化物为Co₂P或Ni₂P。

3.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用过渡金属磷化物/氮掺杂碳纳米管复合对电极材料，其特征在于：所述氮掺杂碳纳米管的碳管直径为40~200 nm，碳管长度为2~50 μm，碳墙厚度为5~50 nm。

4.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用过渡金属磷化物/氮掺杂碳纳米管复合对电极材料，其特征在于：所述的氮掺杂碳纳米管的氮浓度为3~15 at.%。

5.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用过渡金属磷化物/氮掺杂碳纳米管复合对电极材料，其特征在于：步骤1）中所述的有机碳/氮共源为三聚氰胺。

6.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池用过渡金属磷化物/氮掺杂碳纳米管复合对电极材料，其特征在于：步骤1）中所述的过渡金属盐为醋酸钴或醋酸镍。