[发明专利]一种稀土离子掺杂钨酸钙/二氧化钛复合光阳极的制备方法

摘要

一种稀土离子掺杂钨酸钙/二氧化钛复合光阳极的制备方法，涉及TiO₂基复合光阳极领域。解决了如何提高由半导体光阳极构成的染料敏化太阳能电池的光电转换效率的问题。本发明包括如下步骤：先将氢氧化钠溶液和表面活性剂溶液混合，再向其中依次加入溶液A和钨酸盐溶液，并搅拌均匀；将获得的搅拌均匀后的混合溶液进行热处理，获得含有杂质的CaWO₄:Er³⁺纳米晶；对含有杂质的纳米晶洗涤后，进行干燥，从而获得干燥后的纳米晶；将干燥后的纳米晶与TiO₂(P25)进行混合，混合均匀后获得混合溶胶；将混合溶胶均匀涂抹在FTO玻璃表面后，干燥，然后将涂抹混合溶胶的FTO玻璃加热、焙烧，完成复合光阳极的制备。

主权项

1.一种稀土离子掺杂钨酸钙/二氧化钛复合光阳极的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一：先将氢氧化钠溶液和表面活性剂溶液混合，再向其中依次加入溶液A和钨酸盐溶液，并搅拌均匀；所述溶液A为硝酸铒溶液和硝酸钙溶液按体积比1：(1～50)组合的混合溶液；氢氧化钠溶液的浓度为7mol/L～8mol/L；硝酸铒溶液中的硝酸铒和硝酸钙溶液中的硝酸钙的摩尔比为1:(1～100)；硝酸铒溶液和硝酸钙溶液的混合溶液与表面活性剂溶液的体积比为1:(10～30)；硝酸铒溶液和硝酸钙溶液的混合溶液与钨酸盐溶液的体积比为1:(10～30)；硝酸铒溶液和硝酸钙溶液的混合溶液与氢氧化钠溶液的体积比为1:(1～5)；步骤二：将步骤一获得的搅拌均匀后的混合溶液进行热处理2h～48h，热处理的温度范围为110℃～220℃，获得含有杂质的CaWO4:Er3+纳米晶；步骤三：用无水乙醇对含有杂质的CaWO4:Er3+纳米晶洗涤2～3次，对洗涤后的CaWO4:Er3+纳米晶置于60～80℃的条件下干燥2h～48h，从而获得干燥后的CaWO4:Er3+纳米晶；步骤四：按质量比1：(10～1000)将干燥后的CaWO4:Er3+纳米晶与TiO2(P25)进行混合，混合均匀后获得混合溶胶；步骤五：用刮涂法将混合溶胶均匀涂抹在FTO玻璃表面后，在温度为60℃～80℃条件下的空气中干燥3h～5h，然后将涂抹混合溶胶的FTO玻璃加热至440℃～460℃后，焙烧25min～35min，完成CaWO4:Er3+/TiO2复合光阳极的制备。