[发明专利]一种Bi2S3:Eu3+/TiO2复合光阳极的制备方法

摘要

一种Bi₂S₃:Eu³⁺/TiO₂复合光阳极的制备方法，涉及一种复合光阳极的制备方法。本发明是为了解决现有的染料敏化太阳能电池阳极掺杂下转换稀土的光电转换效率低的技术问题。本发明：一、溶剂热处理；二、制备纳米晶；三、焙烧；四、制备TiO₂凝胶；五、制备混合凝胶；六、刮涂法以及焙烧。发明优点：本发明的Bi₂S₃:Eu³⁺/TiO₂复合光阳极制备的工艺简单、所需设备简单、生产安全性强，可以提高光阳极对太阳光的捕获能力，组装成染料敏化太阳能电池的转换率为7.9％，易于实现工业化生产。

主权项

一种Bi₂S₃:Eu³⁺/TiO₂复合光阳极的制备方法，其特征在于Bi₂S₃:Eu³⁺/TiO₂复合光阳极的制备方法是按以下步骤进行的：一、溶剂热处理：在温度为40℃和转速为150转/分钟的条件下向乙二醇中加入硝酸铕、硝酸铋和硫脲，在温度为40℃和转速为150转/分钟的条件下搅拌1h～1.5h，然后置于反应釜中并在温度为140℃的条件下热处理12h，自然降至室温，离心得到固体A；所述的硝酸铕和硝酸铋的物质的量的比为1:1；所述的硝酸铕和硫脲的物质的量的比为1:1；所述的硫脲的物质的量与乙二醇的体积比为(0.05mol～2mol):1L；二、制备纳米晶：用蒸馏水将步骤一得到的固体A反复洗涤和过滤至得到的滤液的pH值为6～8，得固体B，将固体B在温度为60℃的条件下真空干燥12h，得到Bi₂S₃:Eu³⁺纳米晶；三、焙烧：将步骤二得到的Bi₂S₃:Eu³⁺纳米晶在升温速度为1℃/min和氮气保护的条件下从室温升温至450℃，然后在温度为450℃和氮气保护的条件下焙烧2h，得到焙烧后的Bi₂S₃:Eu³⁺纳米晶；四、制备混合溶胶：将TiO₂凝胶、TiO₂P25、无水乙醇和步骤三得到的焙烧后的Bi₂S₃:Eu³⁺纳米晶均匀混合，得到混合溶胶；所述的无水乙醇的体积与步骤三得到的焙烧后的Bi₂S₃:Eu³⁺纳米晶的质量比为1mL:(0.3mg～0.4mg)；所述的步骤三得到的焙烧后的Bi₂S₃:Eu³⁺纳米晶与TiO₂P25的质量比为1:100；所述的无水乙醇与TiO₂凝胶的体积比为1:1.5；五、用刮涂法将步骤四得到的混合溶胶均匀涂在FTO玻璃表面，然后在温度为80℃的条件下干燥3h，自然降至室温，然后以1℃/min的升温速度从室温升温至450℃，在温度为450℃的条件下焙烧30min，得到Bi₂S₃:Eu³⁺/TiO₂复合光阳极。