[发明专利]一种氧化钇复合有序二氧化钛光阳极及制备和应用

摘要

本发明涉及一种上转换发光材料氧化钇复合二氧化钛光阳极的制备方法。该方法首先采用水热法在FTO导电玻璃上生长有序二氧化钛微纳米花薄膜，二氧化钛纳米花由纳米线组成。然后采用二次水热法，使上转换发光材料生长于二氧化钛纳米花的表面。最后浸泡染料，封装制作得到染料敏化太阳能电池。该制备方法工艺和流程简便，无需烧结处理，参数可调范围宽，可重复性强，对环境无污染，是可制备光谱范围宽、转换效率高的染料敏化太阳能电池。

主权项

一种氧化钇复合有序二氧化钛光阳极的制备方法，其特征在于，一方面通过上转换发光材料拓宽了光谱吸收范围；另一方面，有序的一维/三维结构，可以提高电子的传输速率，从而提高电池的光电转换效率，其制备方法包括如下工艺步骤：（1）将氟掺杂锡氧化物（FTO）导电玻璃依次用丙酮、乙醇、去离子水清洗，其后用氮气枪吹干，备用；（2）将酸和去离子水形成混合溶液；（3）将钛源滴入上述混合溶液中，在钛源快速水解的同时剧烈搅拌使之混合均匀；（4）将混合均匀的悬浮液在160 ～190 ℃下进行水热反应1~6小时；（5）将步骤（4）得到的二氧化钛纳米花光阳极置于具有上转换功能的稀土钇水溶液中进行二次水热反应，160 ～190 ℃下进行水热反应3~6小时，得到上转换发光材料氧化钇复合二氧化钛纳米花光阳极材料；（6）将制得的光阳极在N719染料中浸泡24小时后取出，用无水乙醇清洗表面，晾干；（7）将所制光阳极与对电极封装在一起，并通过对电极上预留的小孔将电解质灌入电池中，密封则得到染料敏化太阳能电池。