一种染料敏化太阳能电池用Cu₃SnS₄纳米材料对电极及其制备方法

• 摘要：

  本发明涉及一种染料敏化太阳能电池用Cu3SnS4纳米材料对电极及其制备方法.其制备方法包括如下步骤:(1)采用热溶剂法合成直径范围在200~300纳米的Cu3SnS4纳米颗粒;(2)将Cu3SnS4纳米颗粒溶解在去离子水中并通过超声处理形成"墨水";(3)将黑色"墨水"涂覆在导电基底上,然后在450~550℃下退火0.5~2h即可得到介孔Cu3SnS4对电极.该方法采用有良好耐腐蚀性能的介孔Cu3SnS4作为染料敏化太阳能电池对电极,其比表面积大,催化性能高,生产成本低;该方法制备的电池光电转换效率与基于传统的Pt电极的电池相当,适合在染料敏化太阳能电池中应用并有利于其产业化发展.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201310732866.7

• 申请日期：

  2013.12.26

• 公开/公告号：

  CN103714976A

• 公开/公告日：

  2014-04-09

• 发明人：

  强颖怀 朱磊 赵宇龙 顾修全 顾永琴 宋端鸣 宋昌斌 王波 朱建晶

• 申请人：

  中国矿业大学

• 主分类号：

  H01G9/20(2006.01)I,H,H01,H01G,H01G9

• 分类号：

  H01G9/20(2006.01)I,B82Y30/00(2011.01)I,H,B,H01,B82,H01G,B82Y,H01G9,B82Y30,H01G9/20,B82Y30/00

• 主权项：

  一种染料敏化太阳能电池用Cu3SnS4纳米材料对电极及其制备方法,其特征在于,由以下步骤制备而得:(1)将Cu2SO4和SnCl4加入到离子水搅拌均匀,加入乙二胺继续搅拌均匀;(2)将S粉溶解在联氨溶液中并搅拌均匀;(3)将上述(1)和(2)混合,搅拌至混合均匀;(4)将上述混合液转移至反应釜进行水热反应;(5)将反应产物用去离子水和无水乙醇反复清洗和离心,产物(沉淀)与悬浮液分离,真空干燥后得到Cu3SnS4纳米颗粒;(6)将Cu3SnS4纳米颗粒溶于去离子水,超声分散得到混合均匀的Cu3SnS4"墨水";将"墨水"涂覆在处理过的导电机体(FTO)上,形成对电极前驱体;(7)将制备好的前驱体放入管式炉中在S气氛保护下退火得到以Cu3SnS4为催化层的染料敏化太阳能电池对电极.