一种可应用于染料敏化太阳能电池的上转化材料、制备方法

摘要

本发明涉及一种可提高太阳能电池的稀土上转换/金纳米粒子材料、制备方法及染料敏化太阳能电池组装的工艺。将染料敏化太阳能电池的效率由4.746%提高到了5.741%，实现了21.0%的效率提升。该发明首先利用水热法制备出上转换效率较高β-NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺纳米棒，该材料在510~570nm有较强发射，与染料N719的吸收波长吻合，因此可作为上转换层将近红外光转化为可被染料吸收的可见光，同时在上转换层的外部增加一层金纳米反射层，一方面反射未被完全被吸收的可见光，另一方面可将上转换的可见光进一步反射回电池内部，进一步实现了光的吸收和利用，将所制备的材料置于电池对电极外部，实现了太阳能电池21%的效率提升。

主权项

一种β‑NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺上转换材料，其特征是在β‑NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺材料的部分表面附着有2～3 nm金纳米粒子，形成其一部分表面为附着有金纳米粒子的表面，另一部分表面为不附着有金纳米粒子的表面。