大孔-介孔纳米晶二氧化钛薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种大孔－介孔纳米晶二氧化钛薄膜的制备方法，步骤为：（１）制备介孔前驱体溶胶；（２）合成聚苯乙烯微球乳液及组装聚苯乙烯微球胶晶模板；（３）浸渍－提拉法制备大孔－介孔结构纳米晶二氧化钛薄膜。本发明专利技术提供了一种通过溶胶－凝胶方法、采用嵌段聚合物和聚苯乙烯（ＰＳ）胶晶阵列双模板制备的、有序大孔和介孔结合的双孔结构的高比表面积、结构有序、均匀、透光性好并且孔壁为锐钛矿相的纳米晶体结构的ＴｉＯ↓［２］薄膜，应用于染料敏化太阳能电池（ＤＳＳＣ）。

Method for preparing macroporous mesoporous nanocrystalline titanium dioxide film

The invention discloses a macroporous mesoporous nanocrystalline TiO2 film preparation method comprises the following steps: (1) preparation of mesoporous precursor sol; (2) the synthesis of polystyrene latex and polystyrene microspheres assembled colloidal crystal template; (3) dipping prepared by dip coating macroporous mesoporous nano structure amorphous titanium dioxide film. The invention provides a method for using block copolymer and polystyrene by sol gel method, (PS) double structure of colloidal crystal array double template preparation, ordered macroporous and mesoporous with high specific surface area, ordered structure, uniform, good light transmittance and the hole wall is anatase phase nano crystal structure TiO: 2 films used in dye-sensitized solar cell (DSSC).

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于纳米晶太阳能电池(NPC)的，尤其涉及染料敏化太阳能电池(DSSC)的 多孔二氧化钛(Ti02)纳米晶薄膜的制备方法。
技术介绍
能源危机和环境污染促进了太阳能电池的研究，纳米晶太阳能电池(NPC)以其成本低、 易于制备、对环境污染少等优点引起了众多研究者的关注。其中以多孔二氧化钛(Ti02)纳 米晶薄膜为基础的染料敏化太阳能电池(DSSC)已获得了11%的光电转换效率。在NPC中起着接收电子和传输电子作用的纳米晶薄膜，至少应满足以下3个条件:1)纳米 薄膜吸附的光敏化剂必须保证电子有效地注入薄膜的导带；2)必须有足够大的.比表面积，从 而能够吸附大量的敏化剂；3)电子在薄膜中有较快的传输速度，从而减少薄膜中电子和电解 质受主的复合。纳米Ti02薄膜表面可以与吸附在薄膜上的敏化剂分子形成C-C^Ti键，从而大 大促进了染料敏化剂中激发的电子向Ti02薄膜的转移，使得量子效率接近100%。 Ti02是宽禁 带半导体材料，导带电位相差很小，位于染料的最低占据分子轨道(LOMO)之下，所以染 料的光激发电子能够注入到导带上去。TiCb电极要求纳米多孔结构，以保证有大的比表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大孔－介孔纳米晶二氧化钛薄膜的制备方法，具有如下步骤：（１）制备介孔前驱体溶胶　将三嵌段聚合的聚醚Ｐｌｕｒｏｎｉｃ即Ｐ１２３溶解于乙醇、正丁醇或正己醇中任一种醇溶剂，其中三嵌段聚合的聚醚Ｐｌｕｒｏｎｉｃ即Ｐ１２３的重量范围为１．８９０ ～５．６７１克，任一种醇溶剂的体积范围为９．５５～２３．１０ｍＬ；加入钛酸四丁酯，其体积允许范围为０．２６～８．５７ｍＬ，将配制溶液磁力搅拌２小时，再滴加允许范围为０．０６１～４．００ｍＬ的浓ＨＣｌ，继续磁力搅拌０．５小时，得到透明溶胶，将此透明溶胶陈化２４小时备用；（２）合成聚苯乙烯微球乳液及组装聚苯乙烯微球胶晶模板　将聚苯乙烯倒入分液漏斗中，依次用０．...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：靳正国，付亚楠，薛伟江，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]