[发明专利]一种Ag2

说明书

一种Ag₂S‑Sb₂S₃共敏化ZnO基光阳极的制备方法。该方法首先在ITO导电玻璃上生成ZnO纳米结构，再基于连续离子层吸附反应法将生成有ZnO纳米结构的玻璃分别在Na₂S水溶液、AgNO₃水溶液、Na₂S水溶液、SbCl₃乙醇溶液中反应(每一步反应均清洗后用氮气吹干再进行下一步)，重复上述过程若干次后在鼓风干燥箱中烘干，最终在ITO导电玻璃表面制成一层Ag₂S‑Sb₂S₃共敏化ZnO基光阳极。基于本发明方法制备的Ag₂S‑Sb₂S₃共敏化ZnO基光阳极的光响应范围宽、吸光强度高，且载流子抽取与传输速率快，制备方法简单易控，可推广至其它多种硫化物共敏化光阳极的制备。

技术领域

本发明属于光电功能材料制备技术领域，具体涉及一种Ag₂S-Sb₂S₃共敏化ZnO基光阳极的制备方法。

背景技术

传统化石能源的使用往往伴随着环境与资源存量的问题，新型清洁能源的开发与应用变得越来越迫切。太阳能的有效利用对于能源问题的解决有着超乎寻常的意义，包括将太阳能转化为化学能或电能等。在太阳能电池或光电催化器件中，光阳极都是非常重要的组成部分，而高质量的光阳极便是获得高性能器件的关键。比较常见的无机金属氧化物半导体是光阳极中最为常见的材料，如ZnO、TiO₂、SnO₂等。ZnO因其易制备、形貌丰富(如：纳米棒、纳米片、纳米线等)、电子迁移率高、能带结构合适等优势已被广泛用作太阳能电池和光电催化的光阳极材料。但金属氧化物(如ZnO、TiO₂、SnO₂等)普遍存在禁带宽度较宽而导致的光响应范围较窄的不足，而通过将窄禁带的半导体负载在金属氧化物表面来拓宽其光响应范围是一种非常有效的技术手段。

材料的禁带宽度决定了材料的吸光范围，禁带宽度为3.2eV的ZnO光响应范围被限制在紫外光区，而拓宽ZnO的光响应范围就需要选择窄禁带宽度的半导体来对其进行修饰。Ag₂S的禁带宽度为0.92eV，Sb₂S₃的禁带宽度为1.70eV，这两种材料的叠加便可以覆盖整个可见光区和部分近红外区，且Ag₂S和Sb₂S₃均具有较高的吸光系数，适宜作为吸光材料来优化ZnO。此外，硫化物(如Ag₂S、Sb₂S₃等)的制备过程普遍较为温和，简单易控。

目前基于连续离子层吸附反应法在ZnO纳米结构表面负载Ag₂S和Sb₂S₃，从而组装Ag₂S-Sb₂S₃共敏化的ZnO基光阳极还未见报道，而基于一种简单的方法实现光阳极光响应范围的显著拓宽及吸光强度的大幅增强在光电功能材料领域具有非常重要的研究意义和现实意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种Ag₂S-Sb₂S₃共敏化ZnO基光阳极的制备方法。