[发明专利]一种水溶性过渡金属元素掺杂硫化铅量子点敏化剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种用于太阳能电池的过渡金属元素掺杂水溶性PbS量子点敏化剂制备方法，该方法是将常见过渡金属元素（Hg、Cu、Zn、Mn、Co、Ni、Fe）水溶性无机盐引入到含Pb2+前驱体溶液中，通过微波加热并在保护气氛及强磁力搅拌的条件下注入硫源制备掺杂量子点敏化剂。通过掺杂手段改善量子点晶格中Pb2+周围环境的有序性和共价性，抑制电子复合并提高注入效率，电池的短路电流密度和光电转换效率均得到提高。该方法便捷、成本低廉，利于批量制备，因此具有广泛的应用前景。

主权项

一种水溶性过渡金属元素掺杂硫化铅量子点敏化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：将水溶性的Pb盐与水溶性的过渡金属盐一种或几种按摩尔比溶于去离子水中，搅拌均匀形成透明溶液；步骤二：向第一步形成的透明溶液中加入一定量的具有羧基和硫醇基官能团的水溶性有机配体；步骤三：利用碱性溶液调整溶液的pH值至澄清透明；步骤四：在保护气氛下，对透明溶液进行磁力搅拌并利用微波加热；步骤五：用注射泵注入水溶性硫源；步骤六：利用乙醇作为不良溶剂，离心清洗量子点，经真空干燥后获得掺杂量子点粉末；所述的步骤一中水溶性Pb盐的种类为醋酸铅；水溶性过渡金属盐为任何可以溶解于去离子水中的Hg、Co、Fe盐；所述的步骤二中有机配体为巯基乙酸、巯基丙酸、硫代苹果酸、2‑巯基烟酸、4‑巯基苯甲酸、11‑巯基十一烷酸中的一种；所述的步骤三中的碱性水溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水的稀释溶液；所述碱性水溶液的摩尔浓度为1~3 mol/L；所述的步骤三中的溶液的pH值为8.0~10.0。