[发明专利]复合膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合膜，其特征在于，包括层叠结合的富勒醇层和金属纳米颗粒层，所述富勒醇层与所述金属纳米颗粒层接触的表面为硅烷偶联剂修饰的富勒烯，在所述富勒醇层和所述金属纳米颗粒层的结合界面处，所述富勒醇层表面的硅烷偶联剂修饰富勒烯与所述金属纳米颗粒层表面的金属纳米颗粒通过分子桥交联结合，其中，所述硅烷偶联剂修饰的富勒烯的通式为(NH₂-R-SiO₃)_nC_m或(SH₂-R-SiO₃)_nC_m，其中，C_m为富勒烯，28≤m≤104，16≤n≤60，且nm；所述分子桥为-NH-R-Si(O-)₃或-SH-R-Si(O-)₃，R为烃基或烃基衍生物。

2.如权利要求1所述的复合膜，其特征在于，所述金属纳米颗粒层中金属纳米颗粒的粒径为1-10nm；和/或

所述金属纳米颗粒层的厚度为2-10nm；和/或

所述富勒醇层的厚度为0.5-5nm。

3.如权利要求1或2所述的复合膜，其特征在于，所述R选自-(CH₂)₃-、-(CH₂)₂-、-(CH₂)₂NH(CH₂)₃-、-(CH₂)₃NH(CH₂)₃-中的至少一种。

4.一种复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供金属纳米颗粒溶液、富勒醇溶液和硅烷偶联剂溶液，所述金属纳米颗粒溶液呈碱性；

在基板上沉积富勒醇溶液，制备富勒醇固态膜；

在所述富勒醇固态膜表面沉积硅烷偶联剂溶液，所述富勒醇固态膜表面的富勒醇与所述硅烷偶联剂脱水反应，在所述富勒醇固态膜表面形成硅烷偶联剂修饰的富勒烯；在所述富勒醇固态膜表面沉积金属纳米颗粒溶液后退火处理，使所述富勒醇固态膜表面的硅烷偶联剂修饰富勒烯与所述金属纳米颗粒层表面的金属纳米颗粒通过分子桥交联结合，所述分子桥为-NH-R-Si(O-)₃或-SH-R-Si(O-)₃，R为烃基或烃基衍生物。

5.如权利要求4所述的复合膜的制备方法，其特征在于，所述富勒醇溶液的浓度为5-20mg/ml；和/或

所述硅烷偶联剂溶液的浓度为0.05-0.5mmol/ml；和/或

所述金属纳米颗粒溶液的浓度为20-60mg/ml。

6.如权利要求4或5所述的复合膜的制备方法，其特征在于，所述金属纳米颗粒溶液的pH范围为8-10。

7.如权利要求4或5所述的复合膜的制备方法，其特征在于，所述退火处理的温度为60-90℃。

8.如权利要求4或5所述的复合膜的制备方法，其特征在于，所述富勒醇的通式为C_m(OH)_n，所述n、m的比值满足：50％＜n/m＜70％。

9.一种光伏器件，包括阳极和光敏层，其特征在于，所述阳极和所述光敏层之间层叠结合有电荷传输层，所述电荷传输层为权利要求1-3任一项所述的复合膜。