一种锡掺杂磷化铟量子点敏化太阳能电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种锡掺杂磷化铟量子点敏化太阳能电池的制备方法，包括：（1）将Sn²⁺、In³⁺和长链烷基酸混合，并加入至十八烯溶剂中混合，得到混合溶液；（2）将混合溶液制成含掺杂剂离子的羧酸铟前驱体溶液；（3）加入三（三甲基硅烷基）膦，制成掺杂锡的磷化铟量子点溶液；（4）分离和纯化磷化铟量子点溶液；（5）将磷化铟量子点溶液由油相转移为水相；（6）制备量子点敏化的FTO/TiO₂电极片；（7）将量子点敏化的FTO/TiO₂电极片与硫化亚铜电极片组装，并注入多硫电解液，得到锡掺杂磷化铟量子点敏化太阳能电池。本发明设计合理、操作便捷，显著提高了电池的短路电流和光电转换效率，因此，本发明适于推广应用。

主权项

一种锡掺杂磷化铟量子点敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将Sn²⁺、In³⁺和长链烷基酸按照1∶10∶30的摩尔比例混合，并加入至5～10ml的十八烯溶剂中均匀搅拌混合，得到混合溶液；（2）将混合溶液于真空条件下加热至100～120℃，并除氧2～3h，制成含掺杂剂离子的羧酸铟前驱体溶液；（3）将羧酸铟前驱体溶液于惰性气氛中加热至250～300℃，并加入三（三甲基硅烷基）膦，得到掺杂锡的磷化铟量子点溶液；所述三（三甲基硅烷基）膦与In³⁺的摩尔比为1∶2；（4）向掺杂锡的磷化铟量子点溶液中先加入己烷溶液混合，再采用离心分离的方式去除副产物，得到上层红色透明溶液，然后在该透明溶液中加入不良溶剂，形成悬浊液，并再次采用离心分离的方式沉淀出纯化后的磷化铟量子点溶液；（5）在磷化铟量子点溶液中加入pH值为10～12、且含有35%～45%巯基丙酸的水溶液混合，并高速搅拌1～1.5h，然后再加入离子水搅拌，直至磷化铟量子点溶液由油相转移为水相；（6）将磷化铟量子点溶液吸附在FTO/TiO₂电极上形成量子点敏化的FTO/TiO₂电极片；（7）将亮子点敏化的FTO/TiO₂电极片与硫化亚铜电极片组装，并注入多硫电解液形成三明治型结构，得到锡掺杂磷化铟量子点敏化太阳能电池。