【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏，具体涉及一种制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法。
技术介绍
1、量子点敏化太阳电池(qdsscs)作为第三代新型太阳电池，因其制造工艺简单、成本低廉、性能稳定而备受关注。基于量子点(qds)的热载流子和多激子效应，qdsscs理论光电转换效率高达66％，是shockley-queisser极限值(31％)的2倍多。然而，迄今报导的qdsscs最高效率只有～16％，普遍维持在～5％，远低于理论值。除了对电极催化活性、电解质的氧化还原速率和qds自身电荷复合因素外，tio2/qds/电解质界面之间严重的电荷复合过程降低了光生电子的注入和传输效率，成为限制qdsscs效率的关键因素。
2、tio2/qds/电解质界面间主要存在两种电荷复合过程：(1)qds中的激发态电子与电解液中的氧化态物种复合；(2)注入tio2导带(cb)上的电子与电解液中的氧化物种复合。一种抑制界面电荷复合的常规策略是采用连续离子层吸附反应(silar)将宽带隙半导体zns涂覆在tio2/qds介孔膜上作为钝化层。但，传统的silar法制备zns钝化层是基于溶液中zn阳离子、s阴离子交替扩散/吸附在tio2/qds介孔膜中进而发生离子反应获得的。该反应主要发生在tio2/qds介孔膜表面，介孔膜内部空隙容易被生成的zns堵塞，导致仅有少数离子可以扩散到介孔膜的内部，zns在介孔膜内部的负载量低，致使其钝化效果不佳，限制了电池效率的进一步提升。因此，开发一种能有效增加zns在tio2/qds介孔膜内部负载量的方法对获得高性能太
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法，解决zns在tio2/qds介孔膜内部的负载量和电池效率低的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法，具体按照以下步骤实施：
3、步骤1，先将tio2/qds介孔膜作为工作电极，与外加电源负极相连，将碳棒或铂片作为对电极，与外加电源正极相连，使两者浸入0.01mol/l-0.5mol/l的醋酸锌甲醇溶液或醋酸锌水溶液或醋酸锌甲醇和水的混合液中，然后控制外加电源电压为0.5v-4v，待浸泡5s-60s后取出，并用甲醇或者水或者甲醇和水的混合液冲洗，之后进行吹干；
4、步骤2，将步骤1得到的tio2/qds介孔膜作为工作电极，与外加电源正极相连，将碳棒或铂片作为对电极，与外加电源负极相连，先使两者浸入0.01mol/l-0.5mol/l的na2s水溶液或甲醇和水的混合液中，然后控制外加电源电压为0.5v-4v，待浸泡5s-60s后取出，再用水或甲醇和水的混合液冲洗tio2/qds介孔膜并进行吹干；
5、步骤3，步骤1和步骤2为一个循环，对步骤2得到的tio2/qds介孔膜进行多次循环处理，得到zns钝化的tio2/qds介孔膜电极；
6、步骤4，将步骤3得到的zns钝化的tio2/qds介孔膜电极与多硫电解液、氧化锡锑/硒化铅对电极封装，得到zns钝化层量子点敏化太阳电池。
7、本专利技术的技术方案，还具有以下特点：
8、作为专利技术的一种优选方案，在所述步骤1中，tio2/qds介孔膜的制备方法如下：
9、步骤1.1，将3g tio2粉末置于玛瑶研体中，加0.5ml-5ml冰醋酸，研磨10min-60min；
10、步骤1.2，再加0.5ml-3ml去离子水，之后研磨10min-40min；
11、步骤1.3，再加1ml-20ml无水乙醇，之后研磨5min-30min，此过程重复1-5次；
12、步骤1.4，用20ml-60ml无水乙醇将tio2转移到烧杯中，之后磁力揽拌5min-30min，超声5min-30min；
13、步骤1.5，在搅拌下滴加松油醇，加完后继续搅拌5min-30min，超声5min-30min，得到浆料；
14、步骤1.6，将完全溶于10ml-50ml无水乙醇中的乙基纤维素在磁力揽拌下加入浆料中；
15、步骤1.7，搅拌20min-90min，超声20min-90min，反复2-6次，然后持续揽拌在70℃-100℃条件下将乙醇蒸去至粘稠；
16、步骤1.8，将所得浆料刮涂在导电玻璃上，其中tio2、松油醇与乙基纤维素的质量比为0.5-3：5-25：0.2-3，之后于400℃-600℃下烧结20min-120min，获得厚度为4μm-30μm的多孔结构tio2介孔膜；
17、步骤1.9将tio2介孔膜作为工作电极，与外加电源负极相连，将碳棒或铂片作为对电极，与外加电源正极相连，使两者浸入0.01mol/l-0.5mol/l的硝酸镉甲醇溶液或硝酸镉水溶液或硝酸镉甲醇和水的混合液中，然后控制外加电源电压为0.5v-4v，待浸泡5s-60s后取出，并用甲醇或者水或者甲醇和水的混合液冲洗，之后进行氮气或者氩气或者空气吹干；
18、步骤1.10，将步骤1.9得到的tio2介孔膜作为工作电极，与外加电源正极相连，将碳棒或铂片作为对电极，与外加电源负极相连，先使两者浸入0.01mol/l-0.5mol/l的na2s水溶液或甲醇和水的混合液中，然后控制外加电源电压为0.5v-4v，待浸泡5s-60s后取出，再用水或甲醇和水的混合液冲洗tio2介孔膜并进行氮气或者氩气或者空气吹干；
19、步骤1.11，步骤1.9和步骤1.10为一个循环，对步骤1.10得到的产物进行1-10次循环处理，得到tio2/cds介孔膜；
20、步骤1.12将tio2/cds介孔膜作为工作电极，与外加电源负极相连，将碳棒或铂片作为对电极，与外加电源正极相连，使两者浸入0.01mol/l-0.5mol/l的硝酸镉甲醇溶液或硝酸镉水溶液或硝酸镉甲醇和水的混合液中，然后控制电压为0.5v-4v，待浸泡5s-60s后取出，并用甲醇或者水或者甲醇和水的混合液冲洗，之后进行氮气或者氩气或者空气吹干；
21、步骤1.13，将步骤1.12得到的tio2/cds介孔膜作为工作电极，与外加电源负极相连，将碳棒或铂片作为对电极，与外加电源正极相连，先使两者浸入na2seso3水溶液中，然后控制电压为0.5v-4v，待浸泡5s-60s后取出tio2/cds介孔膜并用蒸馏水冲洗，之后进行干燥处理；na2seso3水溶液的制备方法具体如下：将0.04-0.2mol的na2so3和0.01-0.1mol的se粉混合于蒸馏水中，于60℃-100℃条件下回流4h-12h；
22、步骤1.14，步骤1.12和步骤1.13为一个循环，对步骤13得到的tio2/cds介孔膜进行1-10次循环处理，得到tio2/cds/cdse介孔膜电极，即为步骤1中的tio2/qds介孔膜。
23、作为本专利技术的一种优选方案，在所述步骤1和步骤2中，通过氮气或者氩气或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法，其特征在于，在所述步骤1中，TiO2/QDs介孔膜的制备方法如下：
3.根据权利要求1所述的制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法，其特征在于，在所述步骤1和步骤2中，通过氮气或者氩气或者空气进行吹干。
4.根据权利要求1所述的制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法，其特征在于，在所述步骤3中循环的次数为2-8次。
5.根据权利要求1所述的制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法，其特征在于，在所述步骤4中，多硫电解液的制备方法如下：将Na2S、S和NaOH分散在蒸馏水或蒸馏水和甲醇的混合液中，磁力搅拌3h-15h直至获得棕红色多硫电解液，其中Na2S浓度为0.1mol/L-2mol/L，S的浓度0.1mol/L-2mol/L，NaOH的浓度为0.01mol/L-0.2mol/L。
6.根据权利要求1所述的制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法，其特征在于，在所述步
...【技术特征摘要】
1.一种制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法，其特征在于，在所述步骤1中，tio2/qds介孔膜的制备方法如下：
3.根据权利要求1所述的制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法，其特征在于，在所述步骤1和步骤2中，通过氮气或者氩气或者空气进行吹干。
4.根据权利要求1所述的制备量子点敏化太阳电池硫化锌钝化层的方法，其特征在于，在所述步骤3中循环的次数为2-8次。
【专利技术属性】
技术研发人员：靳斌斌，王佳，陈伟红，余长锋，刘钞，黄昆红，
申请(专利权)人：长江师范学院，
类型：发明
国别省市：
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