[发明专利]氧化锌纳米结构染料敏化太阳能电池复合光阳极的制备方法

摘要

氧化锌纳米结构染料敏化太阳能电池复合光阳极的制备方法，采用一维氧化锌纳米线阵列作为电子传输层，并在其上涂覆一层多分散系氧化锌微球作为染料吸附和光散射层。首先，利用溶胶-凝胶技术在FTO玻璃片上沉积氧化锌薄膜，其次采用水热自组装生长技术在氧化锌薄膜上生长氧化锌纳米线阵列，然后在上面涂覆一层由胶体化学自组装生长的多分散系氧化锌微球，即可得到成本低廉、工艺要求简单、重复性好、可大规模制造且具有高比表面和光散射特性的氧化锌纳米结构复合光阳极。

主权项

氧化锌纳米结构染料敏化太阳能电池复合光阳极的制备方法，其特征在于：1)将二水合醋酸锌、单乙醇氨和去离子水按1∶1∶0.5的摩尔比溶解于乙二醇甲醚中制成二水合醋酸锌的浓度为0.1～1mol/L的混合溶液，再将混合溶液密封后放入恒温水浴锅中，恒温60℃磁力搅拌得到透明均匀的溶胶；2)利用旋转涂层工艺在转速为2000-3000转/分钟将上述溶胶沉积在清洗干净的FTO玻璃片上，再将旋涂后的基片放入200-275℃干燥箱中烘干，最后在350-500℃退火0.5-2小时得到氧化锌籽晶层；3)将六水合硝酸锌和氢氧化钠溶于水中制成生长液，生长液中六水合硝酸锌的浓度为0.02-0.04mol/L，氢氧化钠的浓度为0.4-0.8mol/L，将镀有氧化锌籽晶层的基片放入生长液中，在60-80℃恒温处理1-3小时，得到氧化锌纳米线阵列；4)取1-2g二水合醋酸锌粉体研磨后溶于一缩二乙二醇中制成0.05-0.1mol/L的二水合醋酸锌的一缩二乙二醇溶液，再将该溶液倒入回流装置中，在油浴锅中加热到130℃，并剧烈搅拌，待二水合醋酸锌完全溶解后再升温至180℃，剧烈搅拌，并在180℃恒温保温10-20分钟，得到氧化锌微球的悬浊液，将氧化锌微球的悬浊液经过离心清洗和烘干得到氧化锌微球粉体；将得到的氧化锌微球粉体溶于5-10mL无水乙醇中，形成悬浊液，采用刮涂法将悬浊液涂敷到生长氧化锌纳米线的FTO玻璃上，再将基片放入退火炉中在350-500℃下烧结0.5-2小时，基片随炉冷却，得到氧化锌纳米结构复合光阳极；5)将氧化锌纳米结构复合光阳极放入0.3-0.5mmol/l的n719染料溶液中，敏化0.5-1小时后取出，再将敏化后的基片放入干燥箱中烘干得到氧化锌纳米结构染料敏化太阳能电池复合光阳极。