的T12凝膠的制備方法如下:
[0026]一、將2mL的去離子水,5mL的無水乙醇和ImL的濃鹽酸超聲混合均勻,得到混合物A;所述的濃鹽酸的質量濃度為37.5% ;
[0027]二、將1mL的鈦酸四丁酯和25mL的無水乙醇攪拌均勻,滴加混合物A,然后在溫度為40°C的條件下水熱處理4h,自然冷卻至室溫,得到T12凝膠。其他與【具體實施方式】一至四相同。
[0028]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一至五的不同點是:步驟三中所述的FTO玻璃的面電阻為30 Ω/cm2,長度為2cm,寬度為1.5cm,厚度為3mm。其他與【具體實施方式】一至五相同。
[0029]通過以下試驗驗證本發明的有益效果:
[°03°] 試驗一:本試驗為一種InW04: Eu3+/Ti02復合光陽極的制備方法,具體是按以下步驟進行的:
[0031 ] 一、向表面活性劑溶液中加入硝酸銦水溶液和硝酸銪溶液,然后再加入鎢酸鹽水溶液,攪拌均勻,得到混合液,將混合液在溫度為160°C的條件下溶劑熱處理24h,然后用無水乙醇洗滌3次,在溫度為80°C的條件下干燥8h,即得到InWO4 = Eu3+納米晶;所述的表面活性劑溶液的溶劑為無水乙醇,溶質為表面活性劑,溶劑與溶質的體積比為1:2;所述的硝酸銦水溶液的濃度為0.1mo 1/L;所述的硝酸銪溶液的濃度為0.05mol/L;所述的媽酸鹽水溶液的濃度為lmol/L;所述的硝酸銦水溶液中的硝酸銦與表面活性劑溶液中的溶質的體積比為1:20 ;所述的硝酸銪水溶液中的硝酸銪和硝酸銦溶液中的硝酸銦的摩爾比為1:4;所述的硝酸銪水溶液中的硝酸銪的摩爾量和硝酸銦溶液中的硝酸銦的摩爾量的總和與媽酸鹽水溶液中的鎢酸鹽的摩爾比為I: I;
[0032]二、制備混合凝膠:將步驟一制備的InWO4: Eu3+納米晶、P25Ti02、3mL的T12凝膠與2mL的無水乙醇混合均勻,攪拌2h,得到混合凝膠;所述的步驟一制備的InWO4 = Eu3+納米晶和P25Ti02的總質量為680mg,所述的步驟一制備的InWOcEu3+納米晶和P25Ti02的質量比為1:99 ;
[0033]三、焙燒:用刮涂法將步驟二制備的混合溶膠均勻涂在FTO玻璃表面至厚度為10μm,在溫度為80°C的條件下干燥3h,然后在升溫速度為2°C/min的條件下升溫至450°C,在溫度為450°C的條件下焙燒30min,即完成InW04:Eu3+/Ti02復合光陽極的制備。
[0034]步驟一中所述的表面活性劑為油酸;步驟一中所述的硝酸銪溶液中的溶劑為水;步驟一中所述的鎢酸鹽水溶液中的溶質是鎢酸鈉;
[0035]步驟二中所述的T12凝膠的制備方法如下:
[0036]一、將2mL的去離子水,5mL的無水乙醇和ImL的濃鹽酸超聲混合均勻,得到混合物A;所述的濃鹽酸的質量濃度為37.5% ;
[0037]二、將1mL的鈦酸四丁酯和25mL的無水乙醇攪拌均勻,滴加混合物A,然后在溫度為40°C的條件下水熱處理4h,自然冷卻至室溫,得到T12凝膠。
[0038]步驟三中所述的FTO玻璃的面電阻為30 Ω/cm2,長度為2cm,寬度為1.5cm,厚度為3mm ο
[0039]圖1是試驗一步驟一制備的InWO4:Eu3+納米晶的SEM圖,從圖中可以看出制備的InffO4: Eu3+納米晶為球型的納米晶體。
[0040]圖2是試驗一步驟一制備的InWO4:Eu3+納米晶的XRD圖,從圖中可以看出制備的InWCU: Eu3+納米晶體為純相,無其他雜質存在,納米晶為四方形晶相。
[0041 ]圖3是將試驗一制備的InWOcEu3VT12復合光陽極和Pt對電極作為陰極組成的染料敏化太陽能電池的光電流密度-光電壓曲線,經過計算可知電池的光電轉換效率能達到7.98%。
【主權項】
1.一種InW04: EU3VT12復合光陽極,其特征在于InW04: EU3VT12復合光陽極是由InTOcEu3+納米晶、P25Ti02和FTO導電玻璃組成;所述的InWOcEu3+納米晶由硝酸銦水溶液、硝酸銪溶液和鎢酸鹽水溶液組成;所述的11^045113+納米晶和?251^02的質量比為1:(10?1000);所述的FTO玻璃的面電阻為30 Ω/cm2,長度為2cm,寬度為1.5cm,厚度為3mm。2.如權利要求1的一種InW04:Eu3+/Ti02復合光陽極的制備方法,其特征在于InW04:Eu3+/T12復合光陽極的制備方法是按以下步驟進行的: 一、向表面活性劑溶液中加入硝酸銦水溶液和硝酸銪溶液,然后再加入鎢酸鹽水溶液,攪拌均勻,得到混合液,將混合液在溫度為110 °C?2200C的條件下溶劑熱處理2h?48h,然后用無水乙醇洗滌2次?3次,在溫度為60 0C?80 0C的條件下干燥8h?1h,即得到InWO4: Eu3+納米晶;所述的表面活性劑溶液的溶劑為無水乙醇,溶質為表面活性劑,溶劑與溶質的體積比為1: 2;所述的硝酸銦水溶液的濃度為0.1mo I/L?0.15mo I/L;所述的硝酸銪溶液的濃度為0.05mo VL?2mol/L;所述的鎢酸鹽水溶液的濃度為0.05mo VL?2mol/L;所述的硝酸銦水溶液中的硝酸銦與表面活性劑溶液中的溶質的體積比為I: (6.7?60);所述的硝酸銪水溶液中的硝酸銪和硝酸銦溶液中的硝酸銦的摩爾比為1: (I?100);所述的硝酸銪水溶液中的硝酸銪的摩爾量和硝酸銦溶液中的硝酸銦的摩爾量的總和與鎢酸鹽水溶液中的鎢酸鹽的摩爾比為1:(1?10); 二、制備混合凝膠:將步驟一制備的InW04:Eu3+納米晶、P25Ti02、3mL的T12凝膠與2mL的無水乙醇混合均勻,攪拌2h,得到混合凝膠;所述的步驟一制備的InWO4: Eu3 +納米晶和P25Ti02的總質量為680mg,所述的步驟一制備的InWOcEu3+納米晶和P25Ti02的質量比為1:(10 ?1000); 三、焙燒:用刮涂法將步驟二制備的混合溶膠均勻涂在FTO玻璃表面至厚度為IOym?12μπι,在溫度為60°C?80°C的條件下干燥3h,然后在升溫速度為l°C/min?20°C/min的條件下升溫至450°C,在溫度為450°C的條件下焙燒30min,即完成InW04:Eu3+/Ti02復合光陽極的制備。3.根據權利要求2所述的一種InW04:Eu3+/Ti02復合光陽極的制備方法,其特征在于步驟一中所述的表面活性劑為油酸。4.根據權利要求2所述的一種InW04:Eu3+/Ti02復合光陽極的制備方法,其特征在于步驟一中所述的硝酸銪溶液中的溶劑為水、乙醇和乙二醇中的一種或幾種的混合物。5.根據權利要求2所述的一種InW04:Eu3+/Ti02復合光陽極的制備方法,其特征在于步驟一中所述的鎢酸鹽水溶液中的溶質是鎢酸鈉。6.根據權利要求2所述的一種InW04:Eu3+/Ti02復合光陽極的制備方法,其特征在于步驟二中所述的T12凝膠的制備方法如下: 一、將2mL的去離子水,5mL的無水乙醇和ImL的濃鹽酸超聲混合均勻,得到混合物A;所述的濃鹽酸的質量濃度為37.5% ; 二、將1mL的鈦酸四丁酯和25mL的無水乙醇攪拌均勻,滴加混合物A,然后在溫度為40°C的條件下水熱處理4h,自然冷卻至室溫,得到T12凝膠。7.根據權利要求2所述的一種InW04:Eu3+/Ti02復合光陽極的制備方法,其特征在于步驟三中所述的FTO玻璃的面電阻為30 Ω/cm2,長度為2cm,寬度為1.5cm,厚度為3mm。
【專利摘要】一種InWO4:Eu3+/TiO2復合光陽極的制備方法,涉及一種TiO2復合光陽極的制備方法。本發明是為了解決現有復合光陽極組裝成染料敏化太陽能電池的光電轉換效率低的技術問題。本發明由InWO4:Eu3+納米晶、P25TiO2和FTO導電玻璃組成。本發明的方法:一、制備InWO4:Eu3+納米晶;二、制備混合凝膠;三、焙燒。本發明的優點:本發明制備InWO4:Eu3+/TiO2復合光陽極的工藝簡單、成本低、所需設備簡單、生產安全性強,可以提高光陽極對太陽光的捕獲能力,易于實現工業化生產,制備的InWO4:Eu3+/TiO2復合光陽極應用于染料敏化太陽能電池后的光電轉化效率達到7.98%。
【IPC分類】H01G9/042, H01G9/20
【公開號】CN105679546
【申請號】CN201610031816
【發明人】王國鳳, 王玉萍, 曲陽
【申請人】黑龍江大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月18日