[发明专利]纳米晶太阳电池光阳极的制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米晶太阳电池光阳极的制备方法，该方法是利用化学溶液法，以嵌段聚合物为模板，结合快速退火工艺和旋涂法在掺氟的氧化锡导电玻璃上制备大表面积的介孔TiO2厚膜。将TiO2纳米微球均匀分散在钛前驱溶胶中，高温热处理后TiO2微球分散在TiO2膜中，并和周围的纳米颗粒紧密接触。最终得到的纳米晶太阳电池光阳极同时具有介孔材料大的比表面积和微球的良好的光散射特性。本发明的优点是：纳米晶太阳电池光阳极具有较高的孔隙率和较大的比表面积；利用多次旋涂和快速退火工艺，易于控制光阳极的厚度；TiO2纳米微球的引入，通过提高光阳极的光收集效率，从而有利于提高纳米晶太阳电池的开路电压、短路电流密度和光电转换效率。

主权项

一种纳米晶太阳电池光阳极的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：A.钛前驱溶胶的制备将1～3克的嵌段聚合物溶于15-30ml的无水乙醇中，完全溶解后滴加1.0～3.0ml的浓盐酸和0.2～1.0ml的乙酰丙酮，搅拌30分钟；然后在搅拌条件下向溶液中滴加5～15ml钛前驱体溶液，30分钟后再加入0～1ml去离子水；在室温下搅拌0.5～6小时即可得到钛前驱溶胶；B.TiO2微球和钛前驱复合溶胶的制备将尺寸为200-800nm的TiO2纳米微球加入到钛前驱溶胶中，利用超声波分散溶胶20-60分钟，使TiO2微球充分均匀的分散在溶胶中，其中TiO2纳米微球在溶胶中的质量分数为0.5-20％；C.纳米晶太阳电池光阳极的制备利用旋涂法成膜，将B步骤所得的复合溶胶在掺氟的氧化锡导电玻璃上成膜，转速为1000～3000转/分钟，旋涂时间为20～60秒；成膜后，将掺氟的氧化锡导电玻璃上的膜在快速退火炉中快速热处理，退火温度为400～500℃，时间为5～30分钟，气氛为空气，然后自然冷却至室温；多次重复以上旋涂和退火工艺步骤可获得厚度在几百纳米至十几个微米的TiO2厚膜；然后TiO2厚膜在400～500℃热处理1-6小时，自然冷却到室温，即得到具有大比表面积和良好光散射特性的纳米晶太阳电池光阳极。