[发明专利]一种基于Er,Yb-FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极的制备方法

摘要

一种基于Er,Yb-FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极的制备方法，它涉及一种太阳能电池对电极的制备方法。本发明是要解决现有技术制备的染料敏化太阳能电池不能吸收利用红外光区能量，影响光阳极材料电传输性质，成本高的问题。本发明的制备方法如下：一、制备Er(NO3)3和Yb(NO3)3；二、将SnCl2·2H2O、Er(NO3)3和Yb(NO3)3溶解，调节pH值，得混合物A；三、离心，取沉淀，向沉淀中滴入HF水溶液，得混合物B；四、加热、洗涤、烘干、煅烧，得上转换FTO粉体；五、将乙基纤维素、松节油透醇和上转换FTO粉体、混匀，丝网印刷后煅烧，即得。本发明用于电子传输领域。

主权项

一种基于Er,Yb‑FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行：步骤一：取Er2O3和Yb2O3分别与酸液在60‑80℃温度下加热溶解0.5‑2h，然后在90‑110℃烘干6‑24h，得Er(NO3)3和Yb(NO3)3，待用；其中，酸液的质量百分含量为60%‑63%，Er2O3与酸液的质量体积比为1g：（19mL‑197mL），Yb2O3与酸液的质量体积比为1g：（2mL‑21mL）；步骤二：室温下将SnCl2·2H2O、步骤一所得的Er(NO3)3和Yb(NO3)3溶解在去离子水中，然后以10‑30滴/分钟的速度滴入碱性矿化溶液，调节pH值至7，得混合物A；其中，混合物A中Sn2+的质量百分含量为45‑89%，Er3+的质量百分含量为1‑5%、Yb3+的质量百分含量为10‑50%；碱性矿化溶液的质量百分含量为35‑37%；步骤三：将步骤二得到的混合物A在8000‑12000转/min的条件下离心5‑10min，取沉淀，并用水和无水乙醇依次洗涤沉淀3次，然后向洗涤后的沉淀中加入HF水溶液，得混合物B；其中，HF水溶液的质量百分含量为0.5‑1%，F‑与Sn2+的摩尔浓度比为1:2‑10；步骤四：将步骤三所得的混合物B转移到水热反应釜中加热到195‑205℃，保温23‑25h，然后在8000‑12000转/min的条件下离心5‑10min，取沉淀，并用水和无水乙醇依次洗涤沉淀，在90‑110℃烘干6‑12h后，放入马弗炉中，在400‑450℃温度下煅烧15‑60min，自然冷却至室温，得上转换FTO粉体；步骤五：将乙基纤维素、松节油透醇和步骤四所得的上转换FTO粉体混合搅拌，配制成浆料，使用250目丝网，对浆料进行丝网印刷，以1℃/min的速率升温至445‑455℃，保温10‑20min后，即得基于Er,Yb‑FTO粉体的上转换染料敏化太阳能电池对电极；其中，上转换FTO粉体、乙基纤维素与松节油透醇的质量比为1：（0.2‑0.3）：（4.0‑5.0）。