一种高分散性TiO₂纳米晶的制备方法和应用

摘要

本发明一种高分散性TiO₂纳米晶的制备方法和应用；属于有机聚合物薄膜太阳能电池制备领域。本发明以廉价的钛酸四丁酯为原料，采用正丁醇为稳定剂，采用有机酸与无机酸为复合催化剂，采用溶胶凝胶合成方法合成TiO₂纳米晶。所合成的纳米晶结晶度高、分散性好、粒子尺寸分布集中。本发明所述高分散性TiO₂纳米晶的应用为使用该TiO₂纳米晶作为缓冲层修饰顶部阴极。本发明提高了有机太阳能电池器件的光电转换效率，解决有机聚合物太阳能电池在空气中迅速衰减的难题。本发明工艺简单，实用，便于产业化生产。

主权项

一种高分散性TiO₂纳米晶的制备方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一 冻胶的制备将稳定剂的pH值调至0.1‑2，于30‑60℃，向稳定剂中加入钛酸四丁酯，搅拌均匀后，加水并搅拌，使钛酸四丁酯水解，得到冻胶；所述稳定剂为正丁醇，钛酸四丁酯的加入量与稳定剂的体积比为1：2‑3；水的加入速度为0.12‑1.2mL/min；稳定剂的pH值采用酸液调控，所述酸液由强酸与有机酸按体积比1：1.5‑3.5组成；步骤二 溶胶的制备将步骤一所得冻胶稀释至Ti浓度为0.36‑0.75mol/L，于30‑60℃下，搅拌至透明，得到溶胶；或者，搅拌至透明，静置，分离稳定剂，得到溶胶；步骤三 高分散性TiO₂纳米晶溶胶的制备将步骤二所得溶胶加热到60℃‑100℃，以400‑1000 rpm速度搅拌4‑48小时，反应得到高分散性TiO₂纳米晶溶胶。