[发明专利]一种稀土上转换纳米盘聚合物太阳能电池制备方法

摘要

本发明公开了一种稀土上转换纳米盘聚合物太阳能电池制备方法，包括以下步骤：KGdF4:Yb3+/Er3+盘状结构的纳米粒子的合成；纳米KGdF4:Yb3+/Er3+盘状结构的纳米粒子的合成；及纳米盘聚合物太阳能电池制备。本发明提出的一种稀土共掺上转换纳米盘聚合物太阳能电池制备方法，直接将稀土离子掺杂的盘状纳米粒子修饰在电极表面，增大了光的吸收面积，有效降低了光生电子和空穴的复合，拓宽了太阳光的吸收范围，与现有技术相比，提高了太阳能转化效率和填充因子，该制备工艺简单，重复性强，值得推广。

主权项

一种稀土上转换纳米盘聚合物太阳能电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：KGdF4:Yb3+/Er3+盘状结构的纳米盘的合成；(1)将0.78mmol的GdCl3.H2O、0.20mmol的YbCl3.H2O和0.02mmol的ErCl3.H2O溶解在30mL乙二醇中，使其完全溶解，得溶液A；(2)称取分子量为10000的聚乙烯吡咯烷酮0.28g，加入溶液A中，然后加入1mmol的KCl，在80℃下搅拌均匀；(3)称取0.50g葡萄糖加入溶液A中，搅拌均匀得溶液1；(4)将1mmol的NH4F溶解在10mL的乙二醇中，在80℃下搅拌均匀得溶液2；(5)将溶液1慢慢滴加到溶液2中，充分搅拌，混合均匀得溶液3；(6)将溶液3转入聚四氟乙烯内胆反应器中，密封，在200℃下反应4小时，然后自然冷却至室温；(7)等到反应釜自然冷却至室温之后，将溶液转移到离心管中，用离心机6000rpm/min室温下离心分离5分钟，之后将离心管的上层液体倒出，加入适量乙醇清洗，共清洗三次，分散在乙醇溶液中；步骤二：KGdF4:Yb3+/Er3+纳米盘的聚合物太阳能电池制备；(1)将带有阳极电极的透明基底依次用洗涤剂、去离子水、丙酮、去离子水和异醇超声清洗，清洗后用干燥的氮气吹干，形成洁净的导电基底；(2)将上述的导电基底转入等离子体表面处理仪，在25Pa气压、氧气和氮气环境下对导电基底等离子处理6分钟后冷却至室温；(3)将步骤二制备KGdF4:Yb3+/Er3+纳米盘超声分散，通过匀胶机旋涂的方法在导电基底上；(4)将空穴传输层通过匀胶机旋涂的方法形成带有一层空穴传输层的导电基底；(5)接着通过匀胶机旋涂的方法在步骤(4)的空穴传输层上形成一层光活性层；(6)将电子缓冲层和阴极电极的材质通过匀胶机旋涂的方法在上述电极的表面，得到稀土共掺杂KGdF4纳米盘的聚合物太阳能电池。