[发明专利]碘掺杂二氧化钛微球电极及其制备方法

摘要

本发明所提供的碘掺杂二氧化钛微球及其制备方法。在室温条件下，将无水乙醇，十二胺和钛酸异丙酯混合搅拌作为前驱液；其次，用碘和去离子水作为反应溶液，将前驱液滴加到反应溶液中，快速搅拌，反应12个小时。最后，离心洗涤后取沉淀加入到无水乙醇和去离子水中搅拌均匀，取TiO2反应胶体加入到反应釜内，密封、控制温度160‑250℃进行反应12h后冷至室温，离心、洗涤、加入乙基纤维素可得TiO2浆料，通过丝网印刷法制备TiO2电极，500℃烧结0.5 h即可得碘掺杂TiO2微球电极。本发明所得电极具有大的比表面积、有效的电子传输路径和高的电导率，其用于准固态染料敏化太阳能电池，电池光电转化效率可达6.38%。 1

主权项

1.一种碘掺杂二氧化钛微球电极，其特征在于，所述的碘掺杂二氧化钛微球电极由碘掺杂TiO2微球组成，微球大小为300～500nm，碘与钛的摩尔比为0.01～0.2:1，碘掺杂二氧化钛微球薄膜的厚度为2～15μm；所述的碘掺杂二氧化钛微球电极的制备方法，包括以下步骤：(1) 使用钛酸异丙酯作为钛源，十二胺作为二氧化钛的成球剂，在冰浴条件下，往无水乙醇中加入十二胺和钛酸异丙酯混合搅拌10～15 min得到混合溶液作为前驱液；(2) 将碘和去离子水混合均匀后作为反应溶液，将步骤（1）制备的前驱液在搅拌下逐滴滴加到反应溶液中，滴加完后搅拌反应12个小时，得到了透明的淡蓝色碘掺杂的纳米TiO2反应胶体；(3) 取步骤（2）制备的淡蓝色碘掺杂的纳米TiO2反应胶体加入到反应釜内，密封、控制温度160～250℃进行反应12h后冷至室温，得到碘掺杂TiO2微球，将碘掺杂TiO2微球用无水乙醇离心洗涤3次，置换出胶体里面的水，成为酒精体系的碘掺杂TiO2微球胶体；取乙基纤维素溶解到无水乙醇中，得到乙基纤维素溶液，将碘掺杂TiO2微球胶体、乙基纤维素溶液、松油醇和无水乙醇混合，用钛超声探头超声10分钟混合均匀后40℃旋蒸，最后得到碘掺杂TiO2浆料；(4) 采用丝网印刷法在FTO透明导电膜上印刷得到一层厚度为2～15μm 的碘掺杂TiO2浆料，500℃烧结0.5 h即可得碘掺杂TiO2微球电极。