纳米中空刺球结构的TiO2、制备方法及用于太阳能电池光阳极技术

一种纳米中空刺球结构的TiO2、制备方法及其在作为染料敏化太阳能电池光阳极材料方面的应用，属于染料敏化太阳能电池领域。首先是合成SiO2纳米球模板，然后在SiO2纳米球表面包覆一层TiO2，最后通过与一定浓度的NaOH水溶液的水热反应，一步去除SiO2模板，并有效腐蚀TiO2表面，最终得到纳米中空刺球结构的TiO2材料。由该材料制备的光阳极薄膜组装成的太阳能电池获得5.48％的光电转化效率。该制备方法产生效率高、成本低、方法简单、实验周期短，容易实现大面积生产，并提高电池的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
纳米中空刺球结构的Ti02、制备方法及用于太阳能电池光 阳极
本专利技术属于染料敏化太阳能电池
，具体涉及一种纳米中空刺球结构的 Ti〇2、制备方法及其在作为染料敏化太阳能电池光阳极材料方面的应用。
技术介绍
环境污染和可再生能源的缺乏是人类面临的两大挑战。作为最主要的可再生绿色 能源，太阳能越来越多的受到人们的关注。其中，染料敏化太阳能电池因其低功耗、工艺简 单、环境友好且转换效率高等优点很快成为新一代太阳能电池的代表。近二十年里，科学家 做了大量研究，尤其是对纳米多孔的二氧化钛材料的研究取得了许多突破性的进展。众所 周知，二氧化钛纳米晶薄膜作为电池光阳极，其晶体结构、晶体尺寸和材料形貌（例如：纳 米线、纳米片、纳米管、纳米花、纳米球等）对电池的光电性能影响很大。尽管一维纳米结构 的二氧化钛作为光阳极分层结构中的底层，具有转移阻抗低、电子寿命长、晶界少等优点， 但其光散射能力低，并且因为比表面积相对三维纳米结构小，所以染料吸附能力较弱，限制 了其光电性能的进一步提高。因此，具有高光散射效率和大比表面积的二氧化钛纳米材料 成为染料敏化太阳能电池光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有纳米中空刺球结构的二氧化钛的制备方法，其步骤如下：(1)量取3～7mL正硅酸乙酯，加入到45mL乙醇中得到溶液A，磁力搅拌10～20min；(2)量取2～6mL氨水、浓度25～28wt.％，加入到由10mL去离子水与35mL乙醇组成的混合溶液中得到溶液B，磁力搅拌10～20min；(3)将溶液A加入到溶液B中，在40～60℃水浴锅中充分搅拌2～3h，得到白色悬浊液；(4)将步骤(3)中的白色悬浊液用乙醇清洗3～5遍，再将清洗过的产物放入60～80℃真空烘箱中，烘干5～10小时后取出，得SiO2样品；(5)量取0.2～0.4g步骤(4)中所述的SiO2样品，加入到100mL乙醇中，超声溶...

【技术特征摘要】
1. 一种具有纳米中空刺球结构的二氧化钛的制备方法，其步骤如下： (1) 量取3?7mL正硅酸乙酯，加入到45mL乙醇中得到溶液A，磁力搅拌10?20min ; (2) 量取2?6mL氨水、浓度25?28wt. %，加入到由10mL去离子水与35mL乙醇组成 的混合溶液中得到溶液B，磁力搅拌10?20min ; (3) 将溶液A加入到溶液B中，在40?60°C水浴锅中充分搅拌2?3h，得到白色悬浊 液； (4) 将步骤（3)中的白色悬浊液用乙醇清洗3?5遍，再将清洗过的产物放入60? 80°C真空烘箱中，烘干5?10小时后取出，得Si0 2样品； (5) 量取0. 2?0. 4g步骤（4)中所述的Si02样品，加入到100mL乙醇中，超声溶解10? 20min得到悬浊液C ; (6) 量取2?3mL钛酸四丁酯，加入到100mL乙醇中，磁力搅拌5?lOmin得到溶液D ; (7) 将溶液D加入到悬浊液C中，同时加入1?2mL氨水、浓度25?28wt. %，在40? 60°C水浴锅中搅拌2?4h，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢革宇，赵培陆，刘凤敏，姚世婷，孙鹏，马健，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22