[发明专利]一种染料敏化太阳能电池用Cu3SnS4纳米材料对电极及其制备方法

摘要

本发明涉及一种染料敏化太阳能电池用Cu3SnS4纳米材料对电极及其制备方法。其制备方法包括如下步骤：（1）采用热溶剂法合成直径范围在200～300纳米的Cu3SnS4纳米颗粒；（2）将Cu3SnS4纳米颗粒溶解在去离子水中并通过超声处理形成“墨水”；（3）将黑色“墨水”涂覆在导电基底上，然后在450～550℃下退火0.5～2h即可得到介孔Cu3SnS4对电极。该方法采用有良好耐腐蚀性能的介孔Cu3SnS4作为染料敏化太阳能电池对电极，其比表面积大，催化性能高，生产成本低；该方法制备的电池光电转换效率与基于传统的Pt电极的电池相当，适合在染料敏化太阳能电池中应用并有利于其产业化发展。

主权项

一种染料敏化太阳能电池用Cu3SnS4纳米材料对电极及其制备方法，其特征在于，由以下步骤制备而得：（1）将Cu2SO4和SnCl4加入到离子水搅拌均匀，加入乙二胺继续搅拌均匀；（2）将S粉溶解在联氨溶液中并搅拌均匀；（3）将上述（1）和（2）混合，搅拌至混合均匀；（4）将上述混合液转移至反应釜进行水热反应；（5）将反应产物用去离子水和无水乙醇反复清洗和离心，产物（沉淀）与悬浮液分离，真空干燥后得到Cu3SnS4纳米颗粒；（6）将Cu3SnS4纳米颗粒溶于去离子水,超声分散得到混合均匀的Cu3SnS4“墨水”；将“墨水”涂覆在处理过的导电机体（FTO）上，形成对电极前驱体；（7）将制备好的前驱体放入管式炉中在S气氛保护下退火得到以Cu3SnS4为催化层的染料敏化太阳能电池对电极。