[发明专利]一种量子点敏化氧化钛纳米管光电化学电池的制备方法

摘要

本发明涉及到一种以钛箔作为基底导电材料的量子点敏化氧化钛纳米管光电化学电池的制备方法，属于太阳能电池制造技术领域。将钛箔基底进行裁片，采用阳极氧化腐蚀的方法对钛箔基底进行抛光处理，得到明亮的钛箔基底；采用阳极氧化的方法制备氧化钛纳米管阵列，阳极氧化完成后，清洗；干燥，采用化学浴的方法将CdS、CdSe量子点及其组合组装在氧化钛纳米管阵列上。另外选用一个阴极组成两电极体系，组装成光电化学电池。采用成本低廉、环境友好、操作简便的阳极氧化方法，快速制备出所需面积、所需数量的具有规整形貌的氧化钛纳米管阵列薄膜，可实现工业化生产；制备的量子点敏化氧化钛纳米管光电化学电池性能优越，具有高的光电转换效率。

主权项

一种量子点敏化氧化钛纳米管光电化学电池的制备方法，其特征在于具体步骤为：1)将钛箔基底进行裁片，超声清洗，然后采用阳极氧化腐蚀的方法对钛箔基底进行抛光处理，电解液采用含有NH4F的乙二醇的水溶液，恒压50‑80V，抛光5‑24h；抛光后的钛箔超声清洗后得到明亮的钛箔基底；用打孔器在3M胶带上打出设定数量、设定面积的空洞，将其贴在钛箔上，遮挡钛箔上非反应部分；采用阳极氧化的方法制备氧化钛纳米管阵列，电解液采用含有NH4F的乙二醇的水溶液，恒压20‑60V，氧化时间1‑24h，其中氧化电压需低于抛光时的电压；阳极氧化完成后，将此纳米管阵列薄膜置于有机溶剂中进行清洗；待其干燥后，将此基底置于马弗炉中，在400‑600℃下加热热处理0.5‑3h；2)将生长氧化钛纳米管阵列的钛箔导电衬底，通过封装和导线连接工艺，使之作为工作电极，另外选用一个阴极组成两电极体系，选用浓度为0.01M‑1M的电解质溶液，组装成光电化学电池；3)采用化学浴的方法将CdS量子点或CdSe量子点组装在氧化钛纳米管阵列上；通过控制化学浴时间及次数来控制量子点的厚度及分布；化学浴的时间为30min到10小时，次数为1到10次；上述制备的氧化钛纳米管阵列，为锐钛矿结构，外径为60‑120纳米，壁厚10纳米‑50纳米，长度为500纳米‑1000微米，垂直于基底生长，量子点在纳米管内外表面分布均匀。