[发明专利]一种稀土胶体量子点的制备及其在量子点太阳电池中的应用

摘要

本发明涉及一种稀土胶体量子点的制备及其在量子点太阳电池中的应用，将稀土Nd元素与硫族元素进行有效结合，采用低温水热法制备出新型的Nd2(S,Se,Te)3胶体量子点，并通过改变Nd前驱体与S,Se,Te前驱体的摩尔比与，有效实现对Nd2(S,Se,Te)3胶体量子点尺寸的调控。使稀土胶体量子点导带价带更易于二氧化钛导带价带匹配形成阶梯结构促进电子空穴传输，减少电子—空穴对的复合，提高太阳能电池光电转换效率。本发明的优点是本稀土胶体量子点制备技术稳定，能级结构丰富、荧光寿命长，物理、化学稳定性高并且吸收截面大等优点所制备的太阳能电池易组装成本低且具有宽的吸收光谱和高的光电转换效率，具有比较高的开发价值。

主权项

一种稀土胶体量子点的制备方法，采用低温水热法在有机相中合成，其特征是方法步骤如下：（1）将20ml的硝酸钕水溶液作为Nd前驱体倒入100ml的三口烧瓶中；（2）向三口烧瓶中注入60μl的GSH作为稳定剂，同时滴入几滴0.5Mol HNO3溶液, 使溶液的 PH调到3；（3）然后真空脱气1h并加热至100℃，在N2保护下继续充分搅拌20min后；（4）分别注入适量的S, Se, Te溶液，反应1h，至此为止，Nd2(S, Se, Te)3胶体量子点前驱已经形成了；（5）随后将混合溶液移入反应釜中，200℃水热12h，使晶体缓慢生长，量子点的纯化可通过乙醇溶液和丙酮溶液的2次促沉淀离心完成，最后将真空干燥后得到的固体粉末样储存于手套箱中。