[发明专利]ZnO溶胶复合Sn掺杂ZnO厚膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种ZnO溶胶复合Sn掺杂ZnO厚膜的制备方法，它包括水热法制备Sn掺杂ZnO粉体、sol-gel法制备ZnO溶胶和手术刀法制备ZnO溶胶复合Sn掺杂ZnO厚膜三个主要步骤。本发明中Sn掺杂ZnO粉体存在介孔结构，具有更大的比表面积，ZnO溶胶粘稠度可控，最终得到的ZnO厚膜附着力强、粒度均匀、膜厚可控、性能优良。将该方法制备的ZnO溶胶复合Sn掺杂ZnO厚膜应用于染料敏化太阳能电池中，得到了更优的光电转换性能。

主权项

一种ZnO溶胶复合Sn掺杂ZnO厚膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： A．水热法制备Sn掺杂ZnO粉体：以三嵌段共聚物P123为模板剂、二水乙酸锌为前驱体、五水四氯化锡为掺杂剂、尿素为缓冲剂、水为溶剂，配制成0.05mol/L 的Zn前驱溶液，Zn与Sn的摩尔比为9:1，然后放入高压釜中，90℃保温24h，得到的沉淀烘干后经450℃退火4h，最终成为Sn掺杂ZnO粉体；B． Sol‑gel法制备ZnO溶胶：以三嵌段共聚物P123为模板剂、二水乙酸锌为前驱体、无水乙醇为溶剂、二乙醇胺为稳定剂、乙酰丙酮为螯合剂，预先合成1mol/L的Zn的前驱溶液，其中无水乙醇∶二乙醇胺∶乙酰丙酮的体积比为13:1:2，之后再加入10wt%乙基纤维素作为成膜剂；在70℃下油浴3h，即得到ZnO溶胶；C． 手术刀法制备ZnO溶胶复合Sn掺杂ZnO厚膜：a.                按照1：10的质量比称取步骤A中的粉体及步骤B中的溶胶，再加入0.05mL曲拉通，在研钵中研磨30分钟，使浆料均匀无大颗粒粉体存在；b.                将清洗干净的导电玻璃用胶带固定在平整工作台上，取一小勺步骤a中制备好的浆料轻轻涂抹在导电玻璃表面，用洁净平直的刀片反复刮涂浆料，直至导电玻璃表面形成平整均匀的涂膜层厚膜。D. 干燥及退火处理：将上述涂膜层厚膜置放于烤胶台上进行干燥，依次经过90℃干燥30min、120℃干燥2.5h~3h、160℃干燥2h，最后将厚膜置放于450 ℃的马弗炉中退火4h，自然冷却至室温，最终得到ZnO溶胶复合Sn掺杂ZnO厚膜。